博洛尼亚大学 研究人员首次观察到来自活跃黑洞的温暖气体的演化:他们能够观察到这些结构,强烈地让人想起火山爆发产生的烟流,细节前所未有,时间尺度为一亿年
学分:博洛尼亚大学 一个国际研究小组,包括博洛尼亚大学和意大利国家天体物理研究所(INAF)的学者,首次观察到来自活跃黑洞的温暖气体的演化
他们能够以前所未有的细节和一亿年的时间尺度来观察这些结构,这些结构强烈地让人想起火山爆发产生的烟流
他们的研究发表在《自然天文学》杂志上,聚焦于Nest200047系统——大约2亿光年之外的大约20个星系的集合
这个系统的中心星系有一个活跃的黑洞,研究人员在黑洞周围观察到许多年龄各异的气泡对,一些未知的磁场细丝,以及几十万光年大的狭义相对论粒子
由于世界上最大的低频射电望远镜LOFAR(低频阵列),这些观测成为可能
LOFAR可以拦截目前可探测到的最古老电子产生的辐射
这个最先进的工具源于九个欧洲国家的巨大努力,让研究人员能够“回到”1亿多年前,追溯位于Nest200047中心的黑洞的活动
“我们的研究表明,这些被黑洞加速的气泡是如何及时膨胀和转变的
事实上,它们创造了壮观的蘑菇状结构、环和细丝,类似于源自地球上强大火山爆发的结构,”玛丽莎·布里恩扎说,她是这项研究的第一作者,也是博洛尼亚大学物理和天文学系“奥古斯托·里纪”的研究员,也是INAF的成员
由粒子组成的气泡 每个星系的核心都有一个超大质量黑洞
黑洞的活动对银河系及其所在的星系间环境的演化产生了至关重要的影响
多年来,研究人员一直试图弄清楚这些黑洞的活动是如何以及以什么速度产生这些效应的
来自Nest200047系统中心活跃的超大质量黑洞的温暖气体:这样一个黑洞的活动对银河系的演化和容纳它的星系间环境产生了至关重要的影响
学分:博洛尼亚大学 活跃时,黑洞会消耗周围的一切,在这个过程中,它们会释放出巨大的能量
有时这种能量以粒子流的形式出现,以接近光速的速度运动并产生无线电波
反过来,这些流产生粒子气泡和磁场,通过膨胀过程,可以加热和移动它们周围的星系间介质
这对星系间介质本身的演化有着巨大的影响,因此对恒星形成率也有着巨大的影响
这项研究提出,活跃的黑洞对尺度的影响比主星系大100倍,这种影响会持续数亿年
“LOFAR让我们对黑洞的活动及其对周围环境的影响有了独特的看法,”该研究的作者之一、博洛尼亚大学教授、INAF成员安娜丽莎·博纳费德解释道
“我们对Nest200047的观测非常关键地显示了磁场和被黑洞加速并因此老化的非常古老的粒子如何在将能量转移到星系团的外部区域中发挥核心作用
" 在这项研究中,研究人员还利用了利用SRG空间天文台上的eROSITA望远镜获得的X射线波段的观测数据
x射线数据使研究人员能够更好地研究放射气泡周围的星系间介质的特性
气体丝 这些观察带来了其他意想不到的发现:由以近似光速运动的粒子组成的长达一百万光年的气体细丝
研究人员首次观察到来自活跃黑洞的温暖气体的演化:他们能够观察到这些结构,强烈地让人想起火山爆发产生的烟流,细节前所未有,时间尺度为一亿年
学分:博洛尼亚大学 根据研究人员的说法,这些细丝是几亿年前Nest200047黑洞产生的气泡的残余,这些气泡现在正在粉碎并与星系间介质混合
据信,研究这些结构将有助于发现关于星系间模式的物理特征和调节气泡与外部环境之间能量转移的物理机制的新的重要信息
“未来,我们将能够越来越详细地研究黑洞对星系和星系间介质的影响
这项研究的合著者、INAF博洛尼亚的天体物理学家、LOFAR财团的意大利协调员吉安弗兰科·布鲁内蒂补充说:“最终,我们将能够揭开我们发现的细丝的本质,这要归功于LOFAR的角度分辨率以及来自国际LOFAR站的数据。”
望远镜 LOFAR由荷兰射电天文学研究所ASTRON管理,由分布在不同欧洲国家的51个无线电台主持的数千个天线组成
LOFAR可以拦截地球上最低频率的无线电波(10到240兆赫兹)
国家天体物理研究所(INAF)是LOFAR意大利团队的负责人,为新一代望远镜电子设备的开发和调节其功能的软件做出了贡献
SRG号宇宙飞船是由拉沃奇金协会设计的,是罗斯科莫斯公司的一部分,于2019年7月13日用质子号发射器从拜科努尔航天发射场发射升空
SRG天文台是在德国航空航天中心的参与下,在俄罗斯联邦空间方案框架内,由俄罗斯科学院以其空间研究所(IKI)为代表的倡议建造的
eROSITA望远镜是在马克斯·普朗克地外物理研究所和德国航天中心的领导下建造的
SRG号宇宙飞船由拉沃奇金协会和由罗斯科莫斯资助的熊湖、乌苏里斯克和拜科努尔的深空网络天线运营
这项研究的标题是“最古老的AGN反馈阶段的快照”,发表在《自然天文学》上
它是来自下列机构的无线电、光学和X射线天文学专家共同努力的结果:博洛尼亚大学、INAF-艾拉大学、INAF-OAT大学、INAF-IASF大学、ASTRON大学、莱顿天文台、汉堡·斯特恩沃特大学、喀山联邦大学、鞑靼斯坦科学院、空间研究所(IKI)、马克斯·普朗克天体物理研究所、赫特福德郡大学、DIAS大学、SRON大学、东京大学、巴黎天文台(GEPI,美国海军)、罗兹大学
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!