只有太阳质量的10,000倍!天文学家确定附近星系中小黑洞的质量。

                                          只有太阳质量的10,000倍!天文学家确定附近星系中小黑洞的质量。


                                          如果天文学家想要了解超大质量黑洞是如何形成的,那么它们必须从小黑洞开始。事实上,包括密歇根大学天文学家埃琳娜加洛在内的一个研究小组发现,在银河系附近的一个名为NGC 4395的矮星系中心有一个黑洞,比以前想象的要小40倍。研究结果发表在《自然天文学》上。目前,天文学家认为超大质量黑洞位于每个星系的中心,其质量与银河系的质量相当,甚至更大,但对于较小的星系中的黑洞,例如ngc4395,它也非常好奇。 了解NGC 4395中心黑洞的质量并能够准确测量它可以帮助天文学家将这些技术应用于其他黑洞。小星系或矮星系的问题仍悬而未决:这些星系是否有黑洞?如果是这样,它们是否与超大质量黑洞的尺寸相同?回答这些问题可能有助于我们理解这些巨大的黑洞在宇宙早期形成的机制。为了确定NGC黑洞的质量,研究人员使用了混响图。该技术通过监测由黑洞周围的吸积盘发出的辐射来测量质量,黑洞是由黑洞吸引物聚集的物质的质量。 当辐射从吸积盘向外传播时,它穿过另一个远离黑洞的物质云。这种物质云的扩散范围比吸积盘更广泛。该区域称为宽线区域。当辐射在大范围内撞击气体时,会引起原子的跃迁。例如,这意味着辐射将电子从氢原子的壳中敲出,导致原子在原子中占据更高的能级。辐射后,原子恢复到原始状态。天文学家可以想象这种转变,看起来像闪光。通过测量吸积盘辐射到达宽线区域并引起这些闪光所需的时间,天文学家可以估计宽线区域距离黑洞的距离。 使用此信息,您可以计算黑洞的质量。该距离被认为取决于黑洞的质量。黑洞越大,距离越大,吸积盘的光线到达宽线区域的时间越长。根据MDM天文台的数据,天文学家计算出辐射从吸积盘到达宽线需要大约83分钟。为了计算黑洞质量,还需要测量宽线区域的固有速度,即,区域云在黑洞重力的影响下移动的速度。为此,科学家们使用Gemini North望远镜上的GMOS光谱仪捕获高质量的光谱。通过知道这个数字,宽线区域的速度,光速和所谓的引力常数,或重力的测量。 天文学家能够确定黑洞质量约为太阳质量的10,000倍。——比以前想象的轻40倍,这也是混响映射找到的最小黑洞。就矮星系中心黑洞的性质而言,矮星系的状态尚未被探索过。我甚至都不知道每个星系中是否有黑洞,这为我们掌握的黑洞家族增添了新成员。这些信息还可以帮助天文学家了解有多少黑洞会影响星系的形状。一个叫做黑洞反馈的领域探讨了黑洞如何影响主星系的本质,而不是重力。 生活在比黑洞主导重力大几个数量级的恒星甚至不知道它们的星系中有黑洞,但他们确实知道。黑洞在某种程度上塑造了生活在非常大尺度上的星系,因为我们对黑洞较小的星系知之甚少,所以我不知道这是否属实。通过此测量,可以为此关系添加更多信息。这一结果源于密歇根大学天文学与首尔国立大学物理与天文学系的合作。在夏威夷双子座的北天文台和亚利桑那州的MDM天文台进行了观测。 博科|研究/来自:密歇根大学 参考期刊《自然天文学》 DOI: 10.1038/s41550-019-0790-3 博科|科学,技术,研究,科学

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