黑洞吞噬的物質(zhì)和光，消失在事件視界內(nèi)，半徑可達300光年！

通常黑洞排出的物質(zhì)比所捕獲的物質(zhì)多一千倍，同時控制噴射流和捕獲的機制是黑洞吸積盤，這是一種由氣體和塵埃組成的巨大質(zhì)量盤，以極高的速度圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)。吸積盤是高熱的，會發(fā)出光和其他形式的電磁輻射。軌道物質(zhì)的一部分被拉向中心，消失在事件視界內(nèi)，事件視界是物質(zhì)和光都無法逃脫的臨界點，另一個更大的部分被吸積盤本身發(fā)射的輻射的壓力推得更遠。

每個星系都被認(rèn)為在其中心有一個超大質(zhì)量黑洞，但并不是所有的星系都有或仍然有吸積盤。那些這樣的星系被稱為活動星系，因為它們有活動的星系核。傳統(tǒng)模型假設(shè)積聚在活動星系中心區(qū)域的物質(zhì)有兩個階段：由核噴射出的物質(zhì)高速電離氣體流出，以及可能流入核的較慢分子。巴西圣保羅大學(xué)天文、地球物理和大氣科學(xué)研究所(IAG-USP)博士后研究員丹尼爾·梅現(xiàn)在提出了一個將這兩個階段整合到一個場景中的新模型。

研究模型發(fā)現(xiàn)，分子相似乎與電離相具有完全不同的動力學(xué)，它也是流出的一部分。這意味著有更多的物質(zhì)被從中心吹走，活動星系核在整個星系的結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著更重要的作用，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上。研究人員根據(jù)對兩個活躍星系的研究確定了這種模式：NGC1068和NGC4151，NGC代表新的星云和星團總目錄，建立于19世紀(jì)末。使用高度細致的圖像處理方法，在兩個非常不同的星系中發(fā)現(xiàn)了相同模式。

半徑可達300光年

現(xiàn)在大多數(shù)天文學(xué)家都對研究非常大的數(shù)據(jù)集感興趣，而本研究的方法正好相反，以一種幾乎是手工的方式研究了這兩個的個體特征。新的研究表明，最初星系中心區(qū)域的分子氣云坍塌并激活了核心，形成了吸積盤。吸積盤發(fā)出的光子溫度達到100萬攝氏度左右，將大部分氣體向外推了很長一段距離，而一小部分氣體被圓盤吸收，最終墜入黑洞。

當(dāng)云團被吸入圓盤時，會形成兩個不同的相：一個是由于暴露在圓盤上而電離的，另一個是分子的，被它的輻射遮蔽了。研究發(fā)現(xiàn)分子部分完全與電離部分聯(lián)系在一起，這就是所謂的流出。研究將氣體的兩個相聯(lián)系起來，之前被認(rèn)為是不相連的，并將它們的形態(tài)符合單一的情景。電離氣體來自于這種分子氣體的碎裂，當(dāng)它碎裂時，它會在一個半徑可達300光年的不斷膨脹熱泡中被推得更遠。

為了便于比較，值得一提的是，這幾乎是地球到比鄰星距離的70倍，比鄰星是距離太陽系最近的恒星。當(dāng)研究人員觀察這兩個星系的中心區(qū)域時，看到了這個巨大的氣泡輪廓，分子壁勾勒出了它的輪廓。分子壁碎裂，電離氣體被驅(qū)逐出去，吸積盤看起來是一個極其明亮的亮點。從它到達我們的所有信息都與一個像素相對應(yīng)，所以沒有足夠的分辨率來辨別它可能的部分，只從黑洞的影響知道黑洞。在古代宇宙中有更多的可用氣體，所以像那樣的過程影響更強烈。

研究在相對較近的星系（如NGC1068和NGC4151）中觀察到的是發(fā)生在較遠星系過程的一種溫和形式，這些星系在遙遠過去的活動核現(xiàn)在被探測到是類星體。

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博科園｜研究/來自：圣保羅研究基金會

參考期刊《皇家天文學(xué)會月刊》

DOI: 10.1093/mnras/staa1545

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