觀測到一個黑洞,以接近光速噴射出物質,達到有史以來的最大角

博科園 發佈 2020-03-03T08:50:07+00:00

​天文學家觀測到一個黑洞以接近光速的速度噴射出物質,達到了有史以來觀測到的最大角度距離,這些觀測讓我們對黑洞物質是如何進入其環境有了更深的理解。

​天文學家觀測到一個黑洞以接近光速的速度噴射出物質,達到了有史以來觀測到的最大角度距離(分離),這些觀測讓我們對黑洞物質是如何進入其環境有了更深的理解。研究小組專注於研究瞬變天體物理系統,在短時間尺度上改變亮度的東西。在這個例子中研究的系統,包含一個動態確認的黑洞在銀河系內,以及另一顆恆星在彼此的軌道上運行。

黑洞由於其強大的引力,從它的伴星吸走物質,並將其吸收(積累)。牛津大學物理系喬·布萊特(Joe Bright)表示:對這項研究來說,最重要的事實是,物質並沒有全部丟失到黑洞中。流出的物質以接近光速的速度從黑洞噴射出來,可以用射電望遠鏡觀察到。牛津大學的這個小組與國際合作者一起,在這個被稱為MAXI J1820+070的特殊系統爆發後,領導了一場廣泛的觀察活動。

而且這本身就是值得注意的,因為這種類型的瞬變天體物理系統大多吸積了非常少量的物質,所以看不到;然而,確實偶爾會爆發,只有在那時才能觀察到。觀測包括英國、美國望遠鏡和南非新投入使用的貓鼬望遠鏡,有了這些設施,研究人員能夠跟蹤黑洞吸積和流出之間的聯繫。更令人興奮的是,能夠觀察到噴射物質拋射的系統,並在與黑洞的廣泛分離範圍內跟蹤這些噴射。

研究人員用一系列射電望遠鏡成功地連續跟蹤這些噴射到離黑洞極遠的地方,最終角度間隔是從這類系統中看到的最大角度間隔之一。噴射的速度如此之快,以至於速度似乎快於光速,但事實並非如此,這是一種被稱為視超光速運動的現象。加州大學天文學系Rob Fender教授說:我們研究這種噴射流已經有20多年了,從來沒有在這麼長的距離內如此漂亮地跟蹤它們。

看到它們這麼早就開始運行像貓鼬望遠鏡這樣的新設施真是太棒了,而且就像經常發生的情況一樣,教會我們不要自信地預測將在太空中看到什麼,這是一種奇妙的想法。這項研究的一個重要方面是有效地處理來自射電望遠鏡陣列的海量數據流,以便能夠快速分析結果。這在時域天文學中尤為重要,在時域天文學中,天空中物體的亮度變化非常迅速,觀測會動態調整,以涵蓋這些罕見的事件。

(上圖所示)波段1接收器已經安裝在貓鼬射電望遠鏡陣列的一個天線上,在南非的卡魯沙漠,64個碟子組成了今天的貓鼬電望遠鏡陣列。這些將被安裝到世界上最大的射電望遠鏡SKA中。在其中一個天線上,瑞典的技術正在進行測試,這將使該望遠鏡成為世界上最靈敏的望遠鏡之一。在這張圖中,可以看到瑞典製造的Band1接收器安裝在圓形白色次鏡下。圖片:SARAO

博科園|研究/來自:牛津大學

參考期刊《自然天文學》

DOI: 10.1038/s41550-020-1023-5

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