江南一个星系“怀抱”两个大黑洞 是种怎样的体验—新闻—科学网
时间：2023-10-16 14:44:24 已阅读:77次
绝年夜部门星系中央都占据着一个庞然年夜物 超年夜品质黑洞，其品质约莫是数百万倍以至数十亿倍太阳品质不等。
今朝不雅测数据显示，每一个星系中央都有一个超年夜品质黑洞，险些没有破例。它们有着差别的状况 有的正于吞噬物资、活跃异样；有的住手 进食 、平静甜睡。 然而，近来的一项研究却发明星系中央可能存于两个超年夜品质黑洞。 近期，一个国际研究团队发明了11个活跃星系的周期性伽马射线暴发，此中2个为已经知源，9个为新源。研究者以为致使这一征象的缘故原由可能有多种，此中一种即是这些星系的中央存于两个超年夜品质黑洞。 该研究结果已经揭晓于《天体物理学》期刊上。 周期性变迁旌旗灯号或者是主要特性 确定伽马射线旌旗灯号的周期性模式，就像是于暴风暴雨的海洋中找出由一艘划子驶过而惹起的微小、有法则的涟漪 尽人皆知，黑洞引力伟大，连光也没法逃走其 魔爪 。埋没在星系焦点的超年夜品质黑洞，是怎样被找到的？ 事实上，黑洞处在活跃的 进食 状况时，其四周物资于被吞噬的历程中彼此磨擦开释能量，造成敞亮的吸积盘；有部门物资可能于被 吃 以前沿着旋轴的标的目的喷射出高能粒子，孕育发生喷流。 科学家就是经由过程不雅测吸积盘或者喷流开释的电磁波旌旗灯号，发明了这些隐匿于星系中央的黑洞。 凡是环境下，科学家可经由过程光学波段电磁旌旗灯号不雅测黑洞吸积盘，而喷流的年夜部门能量则因此伽马射线、X射线以及射电辐射的情势开释。 中国科学院国度天文台研究员陆由俊于接管科技日报记者采访时暗示。 于这次研究中，研究职员即是哄骗了美国国度航空航天局（NASA）费米太空千里镜长达9年的伽马射线不雅测数据，较为体系地梳理了2000多个星系中央的活跃黑洞旌旗灯号，终极找出11个具备周期性变迁纪律的伽马射线源，变迁周期平均2年摆布。 确定伽马射线旌旗灯号的周期性模式，就像是于暴风暴雨的海洋中找出由一艘划子驶过而惹起的微小、有法则的涟漪。 文章第一作者、西班牙马德里年夜学佩尼尔玻士暗示，这一研究成果或者将撑持星系中央存于两个超年夜品质黑洞的不雅点。 星系中央双黑洞为什么可能会致使周期性伽马射线旌旗灯号？陆由俊暗示，可以从如下两个方面来理解。 一方面，双黑洞彼此扰动会致使喷流亮度发生周期性变迁。假如星系中央存于两个彼此绕转的超年夜品质黑洞，两者周围的吸积盘也会周期性 转圈 ，落入黑洞中的物资品质也会存于周期性变迁纪律，进而影响黑洞发射的喷流亮度，千里镜就会吸收到周期性伽马射线旌旗灯号。 另外一方面，双黑洞绕转也会致使喷流的喷射标的目的发生周期性转变。就像地球同时存于公转以及自转同样，双黑洞模子中，每一个黑洞都存于绕另外一黑洞扭转的轨道角动量，和自身扭转的自转角动量。凡是，轨道角动量以及自转角动量其实不不异，两者耦合，自转角动量会于轨道角动量的扰动下发生周期性变迁，喷流的标的目的也就会随之转变。想象一下，原本单一黑洞的喷流标的目的是固定的，然而因为另外一个黑洞的扰动，原本标的目的固定的喷流于一个周期内以黑洞为中央往返摇晃。因为地球上的千里镜一直处在不雅测方针的某一特定标的目的，是以咱们吸收到的伽马射线旌旗灯号也时强时弱，具备纪律性。 除了了伽马射线，此前也有学者经由过程梳理吸积盘发射的光学波段旌旗灯号，以周期性光变作为双黑洞存于的不雅测依据。 陆由俊暗示。 固然，致使不雅测旌旗灯号周期性变迁的缘故原由并不是只要����APP双黑洞，单一黑洞吸积盘或者喷流的进动、黑洞吸积盘自己的准周期振荡等也可能致使近似的周期性不雅测成果。 早有揣度却缺少不雅测 实锤 双黑洞以较高角速率彼此绕转，会将接近的恒星 踢走 ，致使星系中央的恒星密度变低 实在，这并不是是天文学家第一次说起双黑洞模子不雅点，数十年前就有学者提出过星系中央存于超年夜品质双黑洞的理论猜度，却始终没有于现实不雅测中找到 实锤 。 学界支流不雅点以为，两个星系碰撞或者归并后可能会于星系中央造成超年夜品质双黑洞体系。 陆由俊说。 天文学家此前已经经不雅测到过许多次两星系碰撞或者归并，注解这类征象其实不稀有，以至于宇宙初期发生的频次会更高。例如，此前《天然》期刊上曾经揭晓过一项研究结果，研究职员一次性发明了数个星系归并的例子，星系中央黑洞也于彼此接近。虽然今朝还没有造成真正意思上的单星系双黑洞体系，但颠末将来永劫间的演化，终将会造成双黑洞。 假如星系中央真的存于超年夜品质双黑洞，会给星系带来如何的影响？ 陆由俊告诉科技日报记者，双黑洞以较高角速率彼此绕转，会将接近的恒星 踢走 ，致使星系中央的恒星密度变低。不雅测方面，也会呈现前文说起的相干电磁旌旗灯号周期性变迁，其光谱各波段的能量配比以及发射线轮廓变迁也会与单黑洞星系有所差别。 他进一步指出，若想证明星系中央双黑洞的理论猜度，最 简朴粗鲁 的要领就是经由过程天文不雅测，找到单个星系中央存于两个亮核，即两个黑洞，并别离伴有吸积盘、喷流等典型的黑洞特性图象。 另外一方面，学界猜度星系中央超年夜品质双黑洞于彼此接近、归并的历程中会辐射出较强的引力波。2016年，天文学家初次探测到来自恒星级双黑洞归并的引力波旌旗灯号。固然，假如是星系中央的超年夜品质黑洞，其接近、归并历程中开释的引力波能量就会比此前不雅测到恒星级品质双黑洞的引力波高，但频次更低。我国正于规划设置装备摆设的空间引力波探测装备，重要方针之一就是探测星系中央的年夜品质双黑洞并合。 遗憾的是，迄今为止尚未找到真正让所有人信服的星系中央超年夜品质双黑洞的案例。 陆由俊说。 还需 擦亮眼睛 耐烦等候 接下来还要继承摸索其暗地里有关星系造成、演化，和双黑洞体系特征、归并等征象的机制 于科学技能飞速成长的昨天，为什么一直没有找到星系中央存于双黑洞的 实锤 ？ 陆由俊指出，起首是由于千里镜的分辩率还不敷高。有一种可能性是今朝咱们于相近宇宙中不雅测到的某些星系中央确凿存于超年夜品质双黑洞，但受限在千里镜的分辩率，只出现出了一个亮核，被误以为是单黑洞星系。以是咱们还需要一双越发锐利敞亮的天文不雅测 眼睛 。 其次，人类天文不雅测的时间标准远远有余。自天文学家伽利略依附其建造的一架折射式千里镜将天文学带入了千里镜时代起，现代天文不雅测汗青充其量也仅无数百载。对于在人类来讲，这也许十分漫长，但茫茫宇宙长河中，百余年恰如弹指一挥间。 咱们或许错过了宇宙中的许多 出色时刻 ，是以星系中央双黑洞的证据也许需要将来永劫间的等候以及探访，如探测到年夜品质双黑洞并合发射的低频引力波等。 陆由俊说。 然而，即便咱们十分幸运，这一猜度可以或许于不久的将来患上以证明，这也并不是尽头，而是出发点。 理解双黑洞与其周围情况的瓜葛对于在构建星系造成、演化的完备图景至关主要。 文章合著者、美国克莱姆森年夜学物理与天文科学系副传授马可 阿杰罗说。 陆由俊也指出，就算咱们明确找到了星系中央双黑洞的证据，接下来还要继承摸索其暗地里有关星系造成、演化，和双黑洞体系特征、归并等征象的机制。 届时，可以联合电磁波理论与引力波理论，配合探究黑洞的素质，从而挖掘出有关时空的更多信息，加深咱们对于宇宙素质的理解。 陆由俊说。 出格声明：本文转载仅仅是出在流传信息的需要，其实不象征着代表本消息网不雅点或者证明其内容的真实性；如其他媒体、消息网或者小我私家从本消息网转载使用，须保留本消息网注明的 来历 ，并自大版权等法令义务；作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜，请与咱们联系。/江南