小小星际灰尘或为黑洞“吹出”的高速外流“加油”

来源: 北晚新视觉网
2023-09-22 13:40:50

狠狠爱综合五月天婷婷-饥渴少妇高潮正在播放-麻豆传煤在线_?  [文/观察者网 熊超然]法国总统马克龙访华前后发表的“独立自主说”,引发美欧等多国关注。当地时间4月12日,路透社援引一名法国高级外交官报道称,马克龙并不会收回其敦促“欧盟减少对美国依赖”的言论。QzSuS-EJOLS9JDFWTE-小小星际灰尘或为黑洞“吹出”的高速外流“加油”

2月12日,国际知名学术期刊《科学进展》在线宣布了中国科学技术大学物理学院天文学系王挺贵教授与刘桂琳教授团队特任副研究员何志成的一项最新研究发明,何志成创立了一套全新的丈量星系电离气体物理性质的要领,并首次发明运动星系(具有猛烈运动的星系)中心高速外流在百光年标准上保存加速现象,该标准凌驾经典的黑洞—吸积盘风标准两个数量级以上。

高速外流影响星系演化

目前的星系形成与演化理论认为,一般而言,星系中心都活跃着一个超大质量黑洞,这种巨型黑洞的质量可凌驾10亿倍太阳质量,而它所释放的巨大能量会有效调理星系演化,阻止星系生长得过于庞大,这种机制被称为“运动星系核反响机制”。

活跃的超大质量黑洞作为运动星系中心的“引擎”,吸积黑洞周围物质时,会形成旋转的吸积盘,将大宗的气体电离并“吹向”星际空间,形成高速外流。这种高速外流的速度可以抵达光速的十分之一,由此爆发的强烈电磁辐射强度可凌驾其所在星系恒星光度(即电磁辐射的强度)总和的千倍,对其所在星系的整体演化爆发重要影响。而这种外流将物质和能量从星系核区“搬运”至星系的外围,是运动星系核反响机制的主要形式之一。然而,迄今为止人们对运动星系高速外流的物理属性、起源、加速机制及其对星系演化的具体影响等仍然知之甚少。

高速外流的标准是理解其起源及权衡其对星系情况影响的焦点参数之一。这是因为高速外流的标准和星系的标准一样大,才华和整个星系中的物质爆发相互作用,进而影响整个星系的演化。

但科学家想要研究星系的高速外流,却并禁止易。由于宇宙中的星系距离地球都比较遥远,从地球来看,这些星系的高速外流标准很小,在图像上仅仅是一个“点”,无法直接推断出其具体的巨细。

此前,学界普遍接纳对密度较为敏感的离子引发态吸收线来推算高速外流标准,但这种要领技术庞大,对高速外流的气体密度丈量不敷精确,导致对高速外流标准的丈量结果受到影响。因此,近30年来,人们利用这种要领仅推算出了数十个运动星系的高速外流标准,并且在标准的数量级上仍然保存争议。

百光年标准上的加速现象

高速外流的起源、标准以及能量等关系到超大质量黑洞的吸积历程以及星系的演化。科学家认为,高速外流很可能抑制了星系中的恒星形成。为了获得这一问题简直切的谜底,何志成不绝地进行着实验和探索。为了突破困境,他另起炉灶,从吸收线光变(即吸收线深度或速度爆发的变革)的新视角提出丈量高速外流物理参数的新手段,并利用斯隆大样本巡天数据,发明大部分高速外流标准在数十光年以上,并且其能量足以影响所在星系的整体演化。2019年,他的这项研究结果宣布在《自然·天文学》杂志上。

今后,何志成又历经了数年努力,开发出一种同时利用响应函数幅度和相位信息的新要领,乐成地获得了类星体(距离地球最远、光度最大的一类运动星系)高速外流的运动学信息。利用这种新要领,何志成首次发明运动星系中心高速外流在百光年标准上的加速现象,并且凌驾经典黑洞—吸积盘风标准100倍以上。

星际灰尘或是提速“引擎”

接下来的问题是,这些高速外流起源何方?它们的加速机制又是什么?何志成等人料想,星际灰尘极有可能在高速外流加速历程中饰演着重要角色,因为灰尘与黑洞吸积盘紫外辐射的作用截面远远大于自由电子的汤姆孙散射截面,因而含灰尘的气体更容易被吸积盘辐射加速。

进一步的剖析也印证了这一料想:研究人员盘算发明,在黑洞吸积盘辐射与灰尘的相互作用模型中,加速高速外流气体所需的灰尘含量与视察上的灰尘消光(光在经过灰尘后,被灰尘吸收变暗的现象)在一个标准差内完全一致。

这一发明标明,灰尘在吸积盘辐射与星际介质之间的耦合方面发挥着要害作用,使得高速外流对寄主星系(超大质量黑洞所在星系)中的恒星形成运动爆发显著影响:如果星系中的介质含有灰尘,黑洞吸积盘的辐射更容易将能量转移到星系中的介质上,也就更容易将介质加速,直接吹出星系,这样可用于形成恒星的介质将会变少,星系的质量就不会继续增加。

值得一提的是,何志成等人建立的丈量星系电离气体密度的全新要领,克服了古板要领受到气体速度弥散限制(即只能应用于窄吸收线)的缺点。何志成体现,在当今时域天文日新月异、重复视察数据大宗积累的时代,研究团队将充离开掘这一新要领的潜力,将其生长成为丈量电离气体密度的通用要领。

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