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點贊!中科大合作團隊揭開類星體能量補充的秘密!

本文來源:新華網 發布時間:2019.9.6

中科大合作團隊在8個明亮的類星體光譜中觀測到了氫、氦元素激發態吸收線,這些吸收線除了宇宙膨脹導致的紅移外,還由于多普勒效應產生了額外的紅移。

星際中的物質由于內流驅動,被黑洞不斷“吞吃”,猶如物質源源不斷地掉落到貪食的太空巨龍嘴里,物質下降過程中形成明亮的吸積盤,這就是類星體持續發光的秘密。9月5日,《自然》刊發中國科學技術大學—中國極地研究中心南極天文學團隊及其合作者最新研究成果,他們在世界上首次明確看到宇宙中最明亮天體——類星體中供應吸積盤的內流,揭開了類星體持續發光背后能量補充的秘密,填補了類星體結構解析的一塊空白。

類星體是20世紀60年代以來四大天文發現之一。宇宙中,各星系的中心都存在著超大質量黑洞,它們以超強引力高速吞噬周圍星際物質,部分物質在被吞噬前轉化為能量釋放出來,可以產生超過整個星系的亮度,形成宇宙中最明亮的天體——類星體。當前,類星體通過吸積盤將物質轉化為能量的過程已經清楚,但吸積盤如何不斷獲得物質供應的機理尚不明確。如果沒有源源不斷的物質供應,黑洞會很快將附近物質消耗殆盡,類星體就不再發光。然而,這一物質供應過程遠離發光中心,難以被天文望遠鏡觀測到。

中科大合作團隊在8個明亮的類星體光譜中觀測到了氫、氦元素激發態吸收線,這些吸收線除了宇宙膨脹導致的紅移外,還由于多普勒效應產生了額外的紅移。“類星體光譜中的吸收線,是由處于類星體和地球之間的物質造成的。吸收線的多普勒紅移表明物質在遠離我們,這就意味著物質在接近類星體中心。因此,具有多普勒紅移的吸收線是研究供應吸積盤內流的極佳觀測探針。 ”團隊帶頭人周宏巖教授表示。

合作團隊根據多普勒紅移大小,計算出物質內流速度高達每秒5000千米。進一步計算可知,黑洞完成這一“吞吃”過程需要幾百年,這期間類星體可以持續閃耀。

該成果的最大創新之處,在于利用宇宙中最為常見的氫、氦原子特定狀態下產生的紅移吸收線,同時得到“物質運動速度”和“物質到類星體的距離”兩類信息,為理解類星體、超大質量黑洞歸趨等問題提供全新的起點。

(原文標題:中科大合作團隊揭開類星體能量補充的秘密)

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責任編輯: 安婷

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