奇怪的不穩噴射氣流可能是大量超大黑洞對的證據

天文在線 2024-05-02 21:30:46

超大黑洞對的證據——奇怪搖擺噴射氣流

插圖所示爲星系中心的超巨大黑洞及其運行軌迹

(圖片來源:約翰.瓦倫茲拉/新墨西哥大學)

新研究報導,噴氣流引起了運動星系中心的超大黑洞,這將引起其變得明亮並且這種噴射流的曲線形狀將“生成”第二軌道的超大黑洞。

相關研究將幫助宇航學家們“捕捉”到超大黑洞邊界,盡管如大海撈針但仍然可以爲宇宙研究提供“星星之火”。

活躍星系核(AGNs)的能量來源于超大黑洞的明亮,它們甚至可以點亮星系周邊的每一顆星星。當從活躍星系核産生的噴射氣流方向正對地球的時候,這些星系中心發生的事件稱爲“耀變體”。 這些活躍星系核常常急促簡短的閃耀,觀察耀變體數年的觀察者們說他們不是我們視線中直線的物體,而是常常有偏移和扭曲。

黑洞周圍積吸盤汽、塵堆的大量物質和這兩種現象的産生有關系,可瞬間使得其軌迹趨于核心化,或者被噴射出去或者被黑洞“吞沒”。

旋轉的噴射氣流可能由于單獨超巨大黑洞周圍的吸積盤的一個扭曲所産生。那爲什麽活躍星系核噴射氣流會出現“閃耀”和“彎曲”呢,新發現推測可能是由于某些物質使得噴射氣流“光線傳播進程被阻擋”或者是出現“光線搖擺”,新研究顯示這些振動搖擺將導致在“耀變體“星系中心産生第二個潛伏的黑洞。

實際上,我們現在的證據和討論是噴射源的過程,或者是由于噴射氣流尾部的超大二維黑洞——更有可能是——由于單獨黑洞周圍的積吸盤産生了扭曲,當然這很有可能是觀察者常變化的原因,德國波恩射線宇宙學的麥克斯普朗克研究所研究領導者西克.博瑞森在一次說明會上宣稱。

超大黑洞射出噴射氣流的插圖(圖片來源:伊埃斯歐/馬.柯默瑟)

超大黑洞和耀變體相伴而生?

研究團隊稱,第二超大黑洞的重力影響是耀變體産生噴射氣流的原因,而活躍星系核的噴射氣流反之“補餵”了超大黑洞的軌迹。

捷克共和國的馬薩裏克大學共同研究者米歇爾.查傑思科在同一說明會上稱,積吸盤和噴射氣流的物理現象相當複雜,但其體積變化的運動學好像是簡單的陀螺儀。如果您研究積吸盤的外部扭矩,第二黑洞軌道程和垂變,那較好的方式就是聯合研究,而不是把噴射氣流單獨研究。

查傑思科補充地球的旋轉軸也是類似情況,其受到太陽和月亮的共同影響。

活躍星系核的噴射氣流旋轉軌道,已經由于這些黑洞能量事件被觀察到了很多年,2018年研究團隊應用亮度變量模型研究了距離地球50億光年外的活躍星系核的OJ287射流彎曲現象(相互環繞超大質量黑洞在星系中的現象)。

現在科學家已經將這個模型應用到12個更明亮的活躍星系核,他們發現射線彎曲和活躍星系核閃耀可能是引起第二黑洞射流扭曲的真正原因。

黑洞射流改變方向像宇航員初次觀測到宇宙一樣-它的目標就是我們。

研究團隊不能全部確定射流現象的成因,比如振動波或者是射流的不穩定性,或者是磁場,是彎曲射流形成的主要原因。但研究團隊稱如果不是振動,那麽這些射流不會産生彎曲或閃爍。

盡管振幅很小,但研究者可以確定研究過程的顯著性證據,射流産生的無線電光是他們模型的第二個證據。

團隊工作最終給宇航學家們研究星系中心的超大黑洞提供了一個更好的方法。

博瑞特森說“我們仍然缺少足夠證據直接證明超大黑洞邊界的存在,但射流過程提供了這些物質存在的最好證據,它的存在不僅是由于黑洞或活躍星系核群,也是由于引力波或者脈沖星聯合作用。”他近期發表了宇宙曆史事件中巨大黑洞融合引起的宇宙重力波存在的證據,該研究成果刊登在7月的宇宙物理期刊中。

BY:Robert Lea

FY: 何丹懐

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