天文
超大质量黑洞会喷出以0.3倍光速移动的物质风暴
它们被称为超快速外流(UFOs),是由活跃星系核(AGNs)中心的超大质量黑洞(SMBHs)发出的强大空间风。这些风以接近光速(相对论速度)移动,并在黑洞处于活跃阶段时调节其行为。
这些气体排放被认为是星系形成过程的燃料,但尚不清楚其机制。天文学家有兴趣了解更多关于它们的信息,以改善我们对控制星系演化的因素的理解。
这就是SUper massive Black hole Winds in the x-rAYS(SUBWAYS)项目的目的——一个国际研究项目,旨在使用欧洲航天局(ESA)的XMM-Newton空间望远镜研究类星体。
由意大利博洛尼亚大学和国家天体物理学院(INAF)领导的一组学者分享了该项目的第一批结果。在描述他们发现的论文中,该团队提供了X射线光谱数据,以表征22个明亮星系中UFOs的性质。
SUBWAYS项目由来自INAF、欧洲航天局欧洲空间天文中心(ESAC)、太空望远镜科学研究所(STScI)、太空科学数据中心(SSDC)、生物天文学中心(CSIC-INTA)、宇宙学和粒子物理中心(CCAP)、美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心、荷兰空间研究所(SRON)、卡夫利宇宙学研究所、马克斯·普朗克外星物理研究所以及多个天文台和大学的天文学家和天体物理学家组成。
论文题为《X射线中的超大质量黑洞风:SUBWAYS》,最近发表在《天文与天体物理》杂志上。
SUBWAYS团队使用X射线多镜任务(XMM)分析了活跃星系核(AGN),时间超过160万秒(18天)。这些区域围绕着SMBHs发出了强大的辐射,覆盖了整个电磁波谱(当黑洞处于活跃状态时),以至于暂时超过了星系盘中所有恒星的总和。
SMBHs附近产生的极端温度——高达数千万度——也使周围的物质高度电离并发出辐射。
强大的风是由于SMBHs吸积盘中的尘埃和气体向外喷射而产生的,将一些物质和能量转移到星际空间。研究表明,这种机制对调节恒星形成过程具有重要意义。
为了更好地观察UFOs,该团队分析了由铁等元素发出的高能谱,在X射线波段发出辐射。他们的分析包括17个位于15亿至50亿光年之间的AGNs,他们还加入了来自以前观测的5个AGNs的数据。
他们的结果显示,在大约30%分析过的AGNs中,存在着以10%至30%光速(0.1至0.3倍)移动的空间风。Marcella Brusa是博洛尼亚大学教授,也是SUBWAYS项目协调员。她在UniBo Magazine新闻稿中解释道:“SMBH和围绕它的星系之间存在着相互作用关系,两者影响着彼此的形成和演化。”
虽然驱动这种关系的机制尚不清楚,但AGNs发出的超快速风被认为起着至关重要的作用。Gabriele Matzeu是博洛尼亚大学研究员,也是该论文的第一作者。他总结道:“这些观察使我们能够获得新的独立证据,证明存在以接近光速从活动星系核的最内部区域喷射而出的高度电离物质。这些结果使我们能够更多地了解这些超快风和更好地了解它们在塑造星系演化过程中的作用。”
本文最初由Universe Today发布。
https://www.sciencealert.com/supermassive-black-holes-can-blow-winds-up-to-a-third-of-the-speed-of-light