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《自然》杂志发表中国科学家黑洞研究重要成果

出处:本站原创   发布时间:2019-09-12   您是第 位浏览者

  9月5日,国际权威学术期刊《自然》杂志在线发表了由中国极地研究中心、中国科学院国家天文台和中国科学技术大学联合国内外多家科研单位和高校共同完成的一项黑洞研究重要成果,论文题为《供给类星体超大质量黑洞吸积盘燃料的核区快速内流》。

  中国极地研究中心国家海洋局极地科学重点实验室南极天文学团队副研究员、论文作者之一姜鹏介绍说,“《自然》杂志审稿人肯定我们的这项工作是第一次明确探测到供给吸积盘的内流气体,并认为该成果在整个类星体研究领域以及面向公众的知识传播方面都有重要价值。”

  类星体是宇宙中最明亮的天体之一,是遥远星系中的剧烈发光现象。类星体是20世纪集中于60年代的天文学四大发现之一,黑洞吸积和引力能释放作为其发光能源的理论在发现之初即被提出。但是遥远星系中黑洞吸积盘的视尺度太小,无法空间分辨,天文学家一直也没有观测到从星系核区流入吸积盘的气体,这是黑洞吸积理论的一个长期悬而未决的问题。

  天文学家认为几乎所有星系中心都存在超大质量黑洞,星系中的气体(称为星际物质)下落到黑洞1000个引力半径左右(约1光年)时,由于黑洞的强大引力和高速转动会形成盘状气体流(称为吸积盘),在吸积盘中释放万亿倍太阳亮度的引力能,发光远远超过整个星系。星际物质作为黑洞吸积盘发光的燃料,整个输运过程要跨域巨大的空间范围。天文学家已经观测到气体从星系大尺度空间(半径约10,000—100,000光年)流入星系核区(半径约10—100光年)的证据,但一直未建立有效手段直接探测由星系核区流入吸积盘的气体,导致黑洞吸积理论长期缺失最为关键的观测证据。

  该项目团队率先提出利用宇宙中最为丰富的氢和氦元素的光谱吸收线特征来示踪供给吸积盘的气体流,并成功在一批类星体的光谱中观测到最高多普勒红移速度达5000公里每秒的宽吸收线特征。

  该项目在国际上首次成功观测到类星体核区为超大质量黑洞吸积盘提供吸积燃料的快速内流气体,完成了黑洞吸积物理图像的最后一块拼图,在黑洞吸积物理、活动星系、及黑洞和星系共同演化等研究领域具有重要科学价值。(光明日报全媒体记者姚亚奇)

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