科學家首次發現黑洞熱吸積流中風存在的直接觀測證據

據中國科學院上海天文臺網站，近日，中國科學院上海天文臺和南京大學科研團隊合作，通過分析觀測數據，并利用磁流體動力學數值模擬，發現了黑洞熱吸積流中存在風的直接觀測證據。

IT之家了解到，該成果近日發表在了國際知名學術期刊《自然?天文學》上。

據介紹，宇宙中幾乎所有星系中心都存在一個超大質量黑洞，黑洞周圍的氣體在黑洞引力的作用下朝黑洞下落，形成黑洞吸積盤。吸積盤會發出強烈的輻射和物質外流，人類首張黑洞照片中拍到的輻射就是源于吸積盤。黑洞吸積是研究活動星系核、伽馬射線暴等重要高能天體物理現象的理論基礎。

根據其溫度不同，黑洞吸積流分為“冷”、“熱”兩種，宇宙中大部分黑洞周圍是熱吸積流。熱吸積流中是否存在風曾經是該領域爭論的焦點問題。十年前，上海天文臺課題組完成的理論研究證明，熱吸積流中存在很強的風。這一結果被同行專家稱為該領域的一個重大進展，它不僅決定了天文學家們如何理解黑洞的觀測結果，還被認為是影響整個星系演化的關鍵因素。

然而，由于這種風的觀測信號比較弱等因素，直接觀測證據一直非常欠缺。合作團隊最近通過分析一個典型存在熱吸積流的黑洞 ——M81*—— 的高分辨率 Chandra 光譜，發現了鐵元素的紅移以及藍移的拉曼阿拉法發射線。

觀測數據表明，這些發射線是從速度約每秒 3000 公里的外流(風)中發出來的，而且這些外流的溫度為 12keV。為理解這些觀測結果，合作團隊對 M81 * 的熱吸積流的風進行了磁流體動力學數值模擬，依據模擬結果計算了吸積流的風產生的發射線的性質，發現與觀測結果非常吻合(如圖所示)。這一結果證明 M81 * 中的確存在很強的風，首次發現了熱吸積流中風存在的直接觀測證據，驗證了熱吸積流理論預言的結果。(作者：懶貓)

關鍵詞： 黑洞 熱吸積流 黑洞吸積流 輻射