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中国科大揭开超大质量黑洞吸积辐射能谱的新规律

发布时间:2023-10-09 12:34:12 所属栏目:动态 来源:
导读:据悉,中国科学技术大学的蔡振翼副教授和天体物理学家王俊贤合作开展了关于类星体中最大黑洞在吸收极端紫外线射线时产生的能量光谱的研究,发现其与类星体本身亮度无关,推翻了该领域的传统认识,他们进一步发现类星
据悉,中国科学技术大学的蔡振翼副教授和天体物理学家王俊贤合作开展了关于类星体中最大黑洞在吸收极端紫外线射线时产生的能量光谱的研究,发现其与类星体本身亮度无关,推翻了该领域的传统认识,他们进一步发现类星体的平均极紫外能谱远比经典吸积盘理论预期更软,对经典吸积盘辐射模型给出了严重挑战,有力地支持了具有普遍跑分的吸积模型。10月5日,相关成果以“A universal average spectral energy distribution for quasars from the optical to the extreme ultraviolet”为题的研究长文,在线发表于《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊。

类星体是一类非常明亮的河外天体,其黑洞中心的明亮的超大质量黑洞通过时间的持续运动吞噬所处星系第一层核心区域的绝大部分气体。巨大的引力势在气体形成的吸积盘上得以释放,转化为热能和电磁辐射,使得星系核心异常明亮。类星体也因其超高的本征亮度而被称为宇宙中的“超级巨兽”。标准吸积盘理论表明,吸积盘产生著名的“大蓝包”辐射特征,理论预期峰值在极紫外波段。中心黑洞质量越大,理论预期吸积盘温度越低,极紫外能谱越软。观测上发现,越亮的类星体(黑洞质量越大)具有相对越弱的发射线(可由更软的极紫外能谱解释),即著名的Baldwin效应,也似与经典吸积盘理论模型一致。

通过改正星际介质吸收的影响,该研究还发现,类星体的极紫外平均能谱比所有前人的研究结果都更软,对标准吸积盘模型给出了进一步严重挑战。这个超软的、不依赖于本征亮度的极紫外能谱很好地契合具有盘风的吸积盘模型预言,表明类星体中普遍存在盘风。

该项研究结果对深入理解大质量黑洞吸积物理、黑洞质量增长、宇宙再电离、宽线区物理起源、极紫外尘埃消光等诸多方面具有广泛影响。未来,中国巡天空间望远镜等具备紫外探测能力的卫星项目将极大提升人们对类星体诸多物理本质的认识。在这些研究中,科学家发现了一些有趣的现象,比如,在银河系中心附近的星系,它们的质量可能比地球大得多。

(编辑:聊城站长网)

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