新研究:黑洞借由噴發讓氣體冷卻供自己進食

2025-02-03 | 來源: 大紀元 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

宇宙中的黑洞擁有極大的重力，所以其四周的氣體等物質都會被它們吸入。最近有研究發現，超大質量黑洞可借由噴發協助氣體冷卻，供自己吞噬，如同為自己准備餐點。

美國國家航空航天局（NASA）在新聞稿中指出，天文學家借由該局的錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）和歐洲南方天文台（European Southern Observatory）的甚大望遠鏡（Very Large Telescope）所觀測的資料證明，黑洞的噴發有助於冷卻氣體，以喂食自己。

在這項研究中，天文學家對7個星系團進行觀測，其中包括英仙座星系團（Perseus cluster）和半人馬座星系團（Centaurus cluster）。

在這兩個星系團的圖片中，以藍色呈現的錢德拉X射線天文台資料顯示了來自熱氣體細絲的X射線，以紅色呈現的甚大望遠鏡資料顯示了較冷的細絲。而這兩個星系團中心的明亮白點就是黑洞。

宇宙中星系團的中心含有質量最大的星系，其中蘊藏著巨大的黑洞，質量從太陽的數百萬倍到數百億倍不等。來自這些黑洞的噴流是由黑洞吞噬氣體驅動的。

這項研究的結果支持一個有關黑洞的模型，亦即黑洞的噴發會致使熱氣體冷卻並形成狹窄的熱氣體細絲。氣體中的亂流在這個觸發過程中也扮演著重要角色。

依據這個模型，這些細絲中的一些溫暖氣體隨後應該會流入星系中心，供黑洞進食，從而引起噴發。噴發會導致更多的氣體冷卻並供黑洞進食，從而造成進一步的噴發。

該模型預測星系團中心的熱氣體細絲和暖氣體細絲的亮度之間存在某種關系。更具體地說，在熱氣體比較亮的區域中，暖氣體也應該比較亮。

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天文學家首次發現這種關系，這種關系為該模型提供了關鍵支持。

此一結果也讓天文學家對這些充滿氣體的細絲有了新的認識。這些氣體細絲不僅對於黑洞的進食很重要，而且對於促使新恒星形成也很重要。

英仙座星系團（下圖左）和半人馬座星系團（下圖右）。圖中這兩個星系團中央的明亮白點就是黑洞。(NASA)

在一項創新技術的協助下，天文學家得以取得這項進展。該技術能將錢德拉X射線天文台數據中的熱絲從其它結構中分離出來，包括黑洞噴流產生的熱氣體中的大型空洞。

新發現的這些細絲之間的關系與在水母星系（jellyfish galaxy）尾部發現的關系非常相似。水母星系在穿越周圍氣體時，氣體會被剝離，進而形成長尾巴。這種相似性揭示了兩種天體之間意想不到的關聯，可能意味著這些天體正在發生類似的過程。