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黑洞的自转或助于形成高速喷射流

文章作者:bianji3 | 2019-04-21
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       超大黑洞周围吸积盘想象图。黑洞的自转形成强电波辐射源高速喷射流。 日本国立天文台提供


  据报道,日本国立天文台安德雷斯·舒尔茨领导的一个研究小组通过对多个超大质量黑洞研究发现,黑洞的自转可能有助于形成高速喷射流,而高速喷射流是远方宇宙传来的电波之源。

        超大质量黑洞是一种黑洞的类型,质量是100万倍至100亿倍的太阳质量。发现者一般相信在所有的星系的银心,包括银河系在内,都会有超大质量黑洞。

        超大质量黑洞与其他相对较低质量的黑洞比较下,有一些有趣的区别:超大质量黑洞的平均密度可以很低,甚至比空气的密度还要低。

        形成超大质量黑洞的问题在于如何将足够的物质加入在足够细小的体积内。要做到这个情况,差不多要将物质内所有的角动量移走。向外移走角动量的过程就是限制黑洞膨胀的因素,并会导致形成吸积盘。

        多数星系的中心存在超过太阳质量数百万倍的超大质量黑洞,由于黑洞能吸收包括光在内的所有电磁波,因此无法直接观看其真容。但是在黑洞周围,有向中心聚集过程中超高温物质形成的吸积盘,吸积盘可发出光线。

        天文学家可观测到具有吸积盘的黑洞释放的电波,这种释放电波的天体被称为类星体射电源,但其中具有强电波的类星体仅为10%左右。电波强烈的类星体,其吸积盘内的一部分物质没有被吸引进黑洞,而是在黑洞的两极形成高速射流向外喷出,但高速射流是如何形成的尚不了解。

  研究小组调查了黑洞周围和从吸积盘放射的氧离子光并测量了其强度,根据氧离子光强度计算了中心黑洞的自转速度。他们通过对8000个类星体射电源进行分析,发现电波较强的类星体,即伴随有高速射流的黑洞比电波较弱的类星体氧离子光平均强1.5倍左右。这意味着黑洞自转是喷射流形成的重要因素。

  研究成果已发表在美国《天体物理杂志》上。

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