黑洞图像中的“H”代表炽热巨大

发布日期:2024-11-26 10:43:12 阅读:916

“H”代表黑洞图像中的热和庞大。一个巨大的黑洞,似乎在其周围的X射线辉光中刻着一个字母,位于一个庞大椭圆星系的中心,正对其周围环境产生影响。“H”形结构出现在NASA和英国诺丁汉大学等国际研究团队创建的新的详细X射线地图上,该地图展示了梅西耶星系(M84)周围的多百万度气体。当一些气体被黑洞的引力捕获时,其中一些将坠入深渊,永远不再见。然而,部分气体会避开这一命运,转而以粒子的形式从黑洞中逃逸。这些射流可以推动周围的炎热气体形成孔洞或腔室。根据射流与地球的走向以及炎热气体的外观,这些腔室形成了一个类似字母“H”的结构。研究人员利用NASA的钱德拉X射线天文台制作了M84内外热气体(粉红色)的地图,该地图展示了距离星系中心黑洞仅约100光年的范围。这些气体的温度在数千万度之间。巨大的“H”字母约有4万光年高,大约是银河宽度的一半。来自NSF的Karl G. Jansky Very Large Array (VLA)的射电图像(蓝色)显示了从黑洞中射出的射流。斯隆数字天文普查(白色)的光学数据显示了M84和相邻星系。研究人员通过钱德拉和VLA对M84的研究发现,射流可能比黑洞的重力拉力更大地影响了热气体向黑洞的流动。例如,从北方朝向黑洞的方向 - 沿着射流的方向 - 有物质朝向黑洞坠落的速率只有射流未指向的东西方向的四分之一。有一种可能性是,气体被腔室顺着射流的方向提起,这减缓了速率。研究论文在《MNRAS》杂志上发表。该研究由普林斯顿大学的研究生克里斯托弗·班比克领导,其他作者包括海伦·拉塞尔(英国诺丁汉大学)、克里斯托弗·雷诺兹(英国剑桥天文研究所)、安迪·法比安(剑桥天文研究所)、布莱恩·麦克纳马拉(加拿大滑铁卢大学)和保罗·纳尔森(哈佛-史密森天体物理中心)。NASA的马歇尔太空飞行中心管理钱德拉计划。斯密森天体物理研究所的钱德拉X射线中心从马萨诸塞州剑桥控制科学运营,从马萨诸塞州伯灵顿控制飞行运营。更多信息请从Helen Russell (Helen.R)处获得。图像来源: X射线: NASA/CXC/普林斯顿大学/C.班比克等; 光学: SDSS; 射电: NSF/NRAO/VLA/ESO; 图像处理: NASA/CXC/SAO/N.沃尔克。关于诺丁汉大学的介绍: 《有关于诺丁汉大学的介绍》。“H”代表黑洞图像中的热和巨大

在一个字母似乎被镌刻在周围的X射线辉光中的图像中,一个巨大的黑洞位于一个庞大椭圆星系的中心,正在给其周围留下印记。

这个“H”形结构出现在一个由NASA天文学家和包括诺丁汉大学在内的国际研究团队制作的详细新X射线地图中,该地图显示了围绕M84星系中心的千万度气体。

当气体被黑洞的引力捕获时,其中一些会坠入深渊,永远消失。然而,有些气体却避开这样的命运,而是以粒子的形式从黑洞喷发出去。这些射流会推开围绕黑洞的热气体形成孔洞或空腔。根据射流与地球的方向以及热气体的轮廓,这些空腔形成了类似字母“H”的形状。

天文学家使用NASA的钱德拉X射线天文台制作了一个热气体(粉色)的地图,该热气体位于M84星系中心的黑洞周围,距离仅约100光年。这些气体的辐射温度在数千万度。巨大的“H”字母约为40,000光年高,大约是银河系宽度的一半。NSF卡尔·G·扬斯基非常大阵列(VLA)的射电图像(蓝色)显示射流从黑洞中蔓延出去。斯隆数字天文巡天的光学数据(白色)显示了M84及其邻近星系。

黑洞图像中的“H”代表炽热巨大

使用钱德拉和VLA研究M84的研究人员发现,射流可能比来自黑洞的引力对热气体流向黑洞的影响更大。例如,物质从北方朝着黑洞坠落 - 沿着射流的方向 - 的速度仅是来自射流未指向的东西和西面方向的四分之一。一个可能是气体被空腔沿着射流方向抬起,从而减缓了速度。

研究该文的研究人员包括来自诺丁汉大学的研究人员,他们测试了一个称为邦迪吸积的模型,其中黑洞周围某一距离内的所有物质 - 实际上在一个球内部 - 足够接近受黑洞引力影响并开始向内坠落。这种效应以科学家赫尔曼·邦迪命名,“吸积”指物质向黑洞坠落。新的结果显示,在M84中没有发生邦迪吸积,因为物质在所有方向上均以相同的速度向内坠落。M84是M87的“表亲”,其中包含了通过事件视界望远镜拍摄的第一张黑洞图像,同时也位于室女座星团中。M84中的超大质量黑洞,以及我们银河系中的黑洞,M87、NGC 3115和NGC 1600,是唯一靠近或质量足够大让天文学家能够在钱德拉图像近距离和边缘邦迪半径(即,气体坠入的距离)内看到细节的黑洞。与M87中的黑洞一样,M84中的黑洞正在产生一股粒子射流,但对于M84来说,由黑洞附近物质产生的X射线亮度要弱十倍以上,可以更详细地研究邦迪半径附近的物质。

故事来源

有关更多信息,请联系Helen Russell,邮箱Helen.R

图片来源:X射线:NASA/CXC/普林斯顿大学/C. Bambic等;光学:SDSS;射电:NSF/NRAO/VLA/ESO;图像处理:NASA/CXC/SAO/N.Wolk

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