天文新发现:超大质量黑洞射电喷流的高清照片

萧路

【正见新闻网2018年04月07日】

图:地面及空间射电望远镜观测到的NGC 1275喷流结构。Credit: Pier Raffaele Platania INAF/IRA (compilation); ASC Lebedev Institute (RadioAstron image)

超大质量黑洞是一类质量大约有几百万太阳质量及以上的庞然大物,一般位于星系中心。这些黑洞会吸积周围的星际物质。如果周围的星际物质很多,黑洞可能会在吸积过程中积累巨大的能量,从而喷出强力的近光速喷流。这种喷流非常强大,可以在各个波段看到,尤其在射电波段还能分辨部分喷流的结构。天文学家已经发现了许多超大质量黑洞的喷流。但是,观测黑洞附近的喷流结构难度非常大,因此目前喷流产生的机制还不得而知。

2018年4月2日,天文学家在《自然》杂志子刊《自然天文》上公布了一个超大质量黑洞喷流的高清射电波段照片。这个喷流来自星系NGC 1275的中心黑洞,是一个离我们比较近的带有喷流结构的超大质量黑洞,距地球大约2.3亿年。利用RadioAstron项目的数个地面及空间射电望远镜,天文学家成功拍摄了离中心黑洞100到10000引力半径区域的喷流结构,并且能分辨大约12个光日的精细结构(光日是光在一天内传播的距离,大约260亿公里)。从中科学家发现,黑洞喷流在离黑洞如此近的区域仍然显得很宽。这着实令人惊讶。一般理论认为,喷流应当在黑洞的能层区域产生,所以在离黑洞较近的区域,喷流应该比较窄。而根据观测结果,要么喷流在产生后迅速膨胀变宽,要么喷流就不是在黑洞的能层区域产生的,而是在吸积盘上产生的。无论是哪一种情况,这项结果对现在的黑洞喷流理论来说都是一个不小的挑战。

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