超大质量黑洞吹出每秒3万英里的风速

超大质量黑洞吹出每秒3万英里的风速

一支国际研究团队利用欧洲航天局的XMM-Newton和由JAXA主导、欧洲航天局参与的XRISM任务,发现并研究了一处前所未见的超大质量黑洞爆炸。这座引力怪兽掀起强风,以约每秒37,282英里(60,000公里)的速度将物质抛向太空。 欧洲航天局(ESA)

(蜘蛛网eeook.com)据《大众科学》(劳拉·拜萨斯):两台先进的X射线空间望远镜发现了一次前所未有的超大质量黑洞爆炸。这个距离地球约1.3亿光年的巨大黑洞掀起了强风,将物质以每秒37,282英里的速度抛向太空。

这个特定的超大质量黑洞潜伏在螺旋星系NGC 3783中。最初,天文学家观察到黑洞中爆发出明亮的X射线耀斑,但闪焰很快消退。当风渐渐消退时,急风涌现,风速约为光速的五分之一。

荷兰空间研究组织(SRON)首席研究员顾丽一在一份声明中说:“我们以前从未见过黑洞如此快速地产生风。”“我们首次看到黑洞发出的快速X射线光会立即触发超高速风,而这些风在一天内形成。”

这种独特的黑洞风在今天发表在《天文学与天体物理学》期刊上的一项研究中有详细介绍。

为了观测NGC 3783及其黑洞,顾和团队同时使用了欧洲航天局的XMM-Newton和X射线成像与光谱任务(XRISM)。XRISM是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)主导的任务,欧洲宇宙研究开发机构(ESA)和NASA参与其中。

这个黑洞大约相当于我们3000万个太阳。当黑洞吞噬附近物质时,它为NGC 3783核心的一个非常明亮且活跃的区域提供能量。这个区域被称为活动星系核(AGN),发射各种光,并喷射强大的喷流和风向太空扩散。

“AGNs是非常迷人且强度高的区域,是XMM-Newton和XRISM的关键靶点,”欧洲航天局XRISM项目科学家、该发现的合著者Matteo Guainazzi补充道。“围绕这个黑洞的风似乎是AGN纠缠的磁场突然'解脱'形成的——类似于太阳爆发的耀斑,但规模几乎大到难以想象。”

对于太空天气爱好者来说,来自黑洞的风可能类似于被称为日冕物质抛射的大型太阳喷发。这些物质形成于太阳向宇宙喷射出超热物质流时。通过这种方式,研究表明超大质量黑洞有时会像我们的太阳一样表现,使这些神秘天体显得更加熟悉。11月11日一次强烈耀斑后的日冕物质抛射,与该事件相关的初始风速为每秒950英里。

“有风的AGN还在其宿主星系随时间演化以及形成新恒星中扮演重要角色,”团队成员兼欧洲航天局研究员卡米尔·迪耶兹补充道。“因为他们影响力极大,了解星际星的磁性以及它们如何引发这样的风,是理解宇宙中星系历史的关键。”

XMM-Newton太空望远镜于1999年首次发射,从那时起一直在探索这片炽热而极端的宇宙。XRISM于2023年9月启动,旨在深入了解物质和能量如何在宇宙中流动。这两台X射线空间望远镜协同研究了这一独特的黑洞事件。XMM-Newton利用光学监测仪追踪了初始闪焰的演变,并用欧洲光子成像相机(EPIC)评估了风的范围。XRISM利用其Resolve仪器发现了耀斑和风,同时观察了风的速度、结构,并确定了它们如何被发射到太空。

“他们的发现源于成功的合作,这是所有欧洲航天局任务的核心组成部分,”ESA XMM-Newton项目科学家埃里克·库尔克斯总结道。“通过聚焦一个活跃的超大质量黑洞,这两台望远镜发现了我们此前未见的东西:快速、超高速、由耀斑触发的风,类似于太阳形成的风。令人兴奋的是,这表明太阳和高能物理可能在整个宇宙中以令人惊讶的熟悉方式运作。”




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