25 1 月, 2022

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天文学家捕捉到黑洞喷发的范围是天空中满月的 16 倍

半人马座 A 是一个活跃的巨型椭圆星系,距离我们 1200 万光年。 它的核心是一个质量为5500万个太阳的黑洞。 这张图像以无线电波长显示了星系,揭示了远远超出可见星系的巨大等离子体瓣,仅占据图像中心的一个小点。 背景中的点不是恒星,而是距离更远的射电星系,类似于半人马座 A。 图片来源:路易斯安那州立大学 ICRAR/Curtin 和 Conor Mathern 的 Ben McKinley。

天文学家已经绘制了最近的为地球提供能量的超大质量黑洞的无线电辐射的最全面图片。


这种发射是由距离我们大约 1200 万光年的半人马座 A 星系中的一个中央黑洞触发的。

当黑洞以下落的气体为食时,它会以接近光速的速度喷射物质,导致“无线电气泡”在数亿年的时间里不断增长。

从地球上看,半人马座 A 的喷发现在横跨天空 8 度——16 个满月并排放置的长度。

使用西澳大利亚内陆的默奇森宽场阵列 (MWA) 望远镜拍摄。

该研究今天发表在该杂志上 自然天文学。

科廷大学国际射电天文学研究中心(ICRAR)节点的主要作者本杰明·麦金利博士说,这张照片揭示了有关银河系射电发射的惊人新细节。

“这些 无线电波 它来自被吸收的物质 巨大的黑洞 在银河系的中心。”

“它在黑洞周围形成一个圆盘,当物质在黑洞附近分离时,圆盘两侧形成强大的喷流,将大部分物质喷射到太空中,距离可能超过一百万光年。

显示放射性星系半人马座 A 的视频,它拥有最近的黑洞,活跃地为地球提供能量。 该视频显示了该星系在光和 X 射线波长下的表观大小,以及与月球相比距离地球不到毫米的波长。 然后将其缩小以显示在无线电波长下观察到的周围气泡的巨大范围。 天文学家已经绘制了最近的为地球提供能量的超大质量黑洞的无线电辐射的最全面图片。 如需了解更多信息,请访问:www.icrar.org/centaurus。 图片来源:ESO/WFI(光学)- MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss 等。 (小于一毫米)- NASA/CXC/CfA/R.Kraft 等。 (X 光) – Ben McKinley,ICRAR / Curtin 和 Conor Mathern,路易斯安那州立大学(无线电)。

“以前的无线电观测无法应对喷流的极端亮度,银河系周围更大区域的细节被扭曲,但我们的新图像克服了这些限制。”

半人马座 A 是离我们银河系最近的放射性星系。

“我们可以从半人马座 A 身上学到很多东西,因为它离我们很近,而且我们可以看到它的细节,”麦金利博士说。

“不仅在无线电波长,而且在所有其他波长的光。

“在这项研究中,我们能够将无线电观测与光学和 X 射线数据结合起来,帮助我们更好地了解这些超大质量黑洞的物理特性。”

意大利国家天体物理研究所的天体物理学家马西莫·加斯帕里博士说,这项研究支持了一种被称为“混沌冷吸积”(CCA)的新理论,该理论已经出现在各个领域。

天文学家捕捉到黑洞喷发的范围是天空中满月的 16 倍

半人马座 A 是一个活跃的巨型椭圆星系,距离我们 1200 万光年。 它的核心是一个质量为5500万个太阳的黑洞。 这张合成图像显示了几个不同波长的星系和周围的星系际空间。 无线电等离子体以蓝色显示,似乎与热 X 射线发射气体(橙色)和冷中性氢(紫色)相互作用。 来自 Halpha(红色)的云也出现在位于两个最亮无线电点之间的星系主要光学部分上方。 “背景”以光学波长出现,显示我们银河系中已经在前景中的恒星。 图片来源:Connor Matherne,路易斯安那州立大学(光学/Halva),Kraft 等人。 (X 射线),Struve 等人。 (嗨),本·麦金利,ICRAR/Kurten。 (收音机)。

“在这个模型中,星系晕中的冷气体云凝结并落在中心区域,为超大质量黑洞提供能量,”他说。

“由于这场雨,黑洞通过无线电射流释放能量,使我们在 MWA 图像中看到的惊人的瓣膨胀,从而做出积极的反应。这项研究是最早研究诸如多相‘天气’之类的细节的研究之一。整个音阶集合的 CCA,“Gaspari 博士总结道。

麦金利博士说,星系的中心似乎更亮,那里更活跃,有很多能量。

“然后你的退出会更弱,因为能量丢失了,事情已经解决了,”他说。

“但是有一些有趣的特征,带电粒子会加速并与强磁场相互作用。”

MWA主任Stephen Tingay教授表示,由于望远镜的视野极其广阔、无线电安静的绝佳位置和出色的灵敏度,使这项研究成为可能。

天文学家捕捉到黑洞喷发的范围是天空中满月的 16 倍

Tile 107,或众所周知的“外部”,是位于望远镜核心 1.5 公里范围内的 256 块 MWA 之一。 MWA 是 SKA 的前身。 图片来源:皮特惠勒,ICRAR

“MWA 是平方公里阵列(SKA)的前身,SKA 是一项在西澳大利亚和南非建造世界上最大射电望远镜的全球倡议,”他说。

“广阔的视野以及我们可以收集的大量数据意味着每个 MWA 观测的检测潜力都非常高。这为实现更大的 SKA 迈出了奇妙的一步。”


四位天文学家探测到巨大黑洞的空腔


更多信息:
B. McKinley 等人,最近的放射性星系半人马座 A 中的多尺度反馈和营养, 自然天文学 (2021) DOI:10.1038 / s41550-021-01553-3

由国际射电天文研究中心主办

报价单:天文学家捕捉到从天空中的满月(2021 年,12 月 22 日)延伸 16 次的黑洞喷发,于 2021 年 12 月 22 日从 https://phys.org/news/2021-12-astronomers-capture-black 检索-洞-喷发。 编程语言

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