地球与环境 2022-01-23 12:09

一个国际研究小组首次观测到一个活跃的黑洞产生的热气体的完整演化过程。随着它的演变,热气体所覆盖的区域比之前认为的要大得多,甚至会影响到距离很远的物体。他们的研究发表在《自然天文学》上。

该团队包括来自莱顿天文台、荷兰射电天文研究所(ASTRON)和空间研究中心(SRON)的天文学家。他们的发现来自于对Nest200047的研究。Nest200047是一个距离我们约2亿光年的星系群,在它的中心有一个壮观的黑洞。

热气体的气泡和细丝

黑洞正在积极地吸收周围的物质,并因此释放出强大的粒子流。这些粒子形成了成对的气泡和丝状的热气体,逐渐远离黑洞,达到数十万光年的距离,撞击任何阻挡它们的东西。这些现在可以观察到的结构强烈地让人联想到火山爆发在地球大气中产生的烟流。

“我们的研究显示了被黑洞加速的气泡是如何膨胀和转变的。”事实上,它们创造了壮观的蘑菇状结构、环状结构和细丝结构,这些结构与地球上一次强大的火山喷发时产生的结构相似,”领导这项研究的博洛尼亚大学的玛丽莎·布里恩扎(Marisa Brienza)说。

一个驷nishingly大回答

合著者Timothy Shimwell (ASTRON和莱顿大学)对这个结果感到兴奋。多年来,研究人员一直试图弄清楚黑洞能对周围区域产生多大的影响。我们创造的这个令人难以置信的系统的图像表明,答案是惊人的大。黑洞不仅会影响宿主星系,它还会影响一个可能包含数百个其他星系的巨大星系间环境,它会影响一些方面,比如这些星系中恒星形成的速度。”

在时间旅行

使这项研究成为可能的观测是由低频阵列(LOFAR)和成像望远镜阵列(eROSITA)扩展的伦琴巡天(Roentgen Survey)进行的。位于荷兰的LOFAR是世界上最大的低频射电望远镜,而eROSITA则是最先进的太空望远镜。这些设备让研究人员能够“穿越时间”,见证1亿多年前黑洞的一次喷发,并绘制出其后果。很像研究地球上古代火山爆发的文物,比如庞贝的那些。

LOFAR被证明是世界上最多产的射电望远镜之一。’这是LOFAR促成的另一个了不起的科学突破,它开辟了一个新的研究途径,将被积极地追求。”莱顿天文台的科学主任Huub rottgerr说。这是在大量持续的开发努力之后实现的,莱顿天文学家Reinout van Weeren指出,“充分利用LOFAR等开创性望远镜所需的技术需要多年的开发,并依赖于美国最大的一些计算设备来操作。”所以要得到这样的结果是一项巨大的努力,但能成为其中的一员非常令人欣慰。”

“最古老的AGN反馈阶段的快照”发表在《自然天文学》上。它是来自博洛尼亚大学、印度国家天文研究所、ASTRON、莱顿天文台、Hamburger Sternwarte、喀山大学、空间研究所(IKI)、马克斯·普朗克天体物理研究所、赫特福德大学、SRON、巴黎天文台的射电、光学和x射线天文学专家共同努力的结果。

头部图像:这里我们看到的是Nest200047,这个结构揭示了与一亿年前黑洞活动有关的考古宝藏。该黑洞位于图像中心的一个星系中,其周围环绕着明亮的等离子喷射流,这些等离子喷射流是在黑洞吸收周围物质的过程中从其两极发射出来的。随着时间的推移,这些喷流形成气泡和细丝,逐渐远离它们的起源,并影响它们路径上的一切。这揭示了黑洞的广泛影响,不仅对它所在的星系,而且对一个可能包含数百个其他星系和许多其他物质的巨大区域。

来源:阿斯特朗