左圖:OJ 287及其環(huán)境的快速紫外圖像，結(jié)合了560張單次曝光。年月右圖:藝術(shù)家對(duì)OJ 287中心的星系席及響重慶渝北找小姐服務(wù)全國(guó)附近約小姐上門(mén)電vx《189=4143》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)看法，包括吸積盤(pán)、其影噴流和圍繞主黑洞運(yùn)行的預(yù)計(jì)第二個(gè)黑洞。Credit: S. Komossa et al.; NASA/JPL-Caltech
（神秘的年月地球uux.cn）據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Max Planck Society）：由斯蒂芬妮·科莫薩(德國(guó)波恩MPIfR)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出了關(guān)于OJ 287星系的新結(jié)果，這些結(jié)果是星系席及響基于迄今為止用埃費(fèi)爾斯堡望遠(yuǎn)鏡和斯威夫特天文臺(tái)等望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的最密集和最長(zhǎng)的射電到高能觀(guān)測(cè)。
研究結(jié)果傾向于星系中心的其影一對(duì)黑洞，主黑洞的預(yù)計(jì)質(zhì)量較小，為1億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。年月幾個(gè)懸而未決的星系席及響謎團(tuán)，包括最近OJ 287大爆發(fā)的其影明顯缺席和主要爆發(fā)期間備受討論的發(fā)射機(jī)制，都可以通過(guò)這種方式解決。預(yù)計(jì)
布拉扎爾星系擁有強(qiáng)大的年月長(zhǎng)壽命相對(duì)論粒子射流，這些射流在其中心超大質(zhì)量黑洞附近發(fā)射。星系席及響
當(dāng)兩個(gè)星系碰撞合并時(shí)，重慶渝北找小姐服務(wù)全國(guó)附近約小姐上門(mén)電vx《189=4143》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)超大質(zhì)量的二元黑洞就形成了。這些雙星非常令人感興趣，因?yàn)樗鼈冊(cè)谛窍档难莼统筚|(zhì)量黑洞的增長(zhǎng)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。此外，凝聚雙星是宇宙中最大的引力波來(lái)源。未來(lái)的歐空局基石任務(wù)LISA(激光干涉儀空間天線(xiàn))旨在直接探測(cè)引力波頻譜中的這種波。對(duì)超大質(zhì)量二元黑洞系統(tǒng)的搜索目前正在全面展開(kāi)。
OJ 287是巨蟹座方向的一顆明亮的星星，距離我們大約50億光年。它是容納致密二元超大質(zhì)量黑洞的最佳候選者之一。每11到12年重復(fù)一次的異常輻射爆發(fā)是OJ 287出名的原因。其中一些非常明亮，以至于OJ 287暫時(shí)成為天空中同類(lèi)最亮的光源。它的反復(fù)爆發(fā)如此引人注目，以至于文獻(xiàn)中提出并討論了幾種不同的二元模型來(lái)解釋它們。
當(dāng)系統(tǒng)中的第二個(gè)黑洞圍繞另一個(gè)質(zhì)量更大的黑洞運(yùn)行時(shí)，它通過(guò)影響質(zhì)量更大的黑洞的噴流或吸積盤(pán)，對(duì)系統(tǒng)的光輸出施加半周期信號(hào)。
然而，到目前為止，還沒(méi)有直接獨(dú)立地確定黑洞的質(zhì)量，而且沒(méi)有一個(gè)模型能夠在系統(tǒng)的觀(guān)測(cè)活動(dòng)中得到嚴(yán)格的測(cè)試，因?yàn)檫@些活動(dòng)缺乏涉及許多不同頻率輻射的寬帶覆蓋。
現(xiàn)在首次同時(shí)使用了多種X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)和射電觀(guān)測(cè)，以及光學(xué)和伽馬射線(xiàn)波段。MOMO項(xiàng)目(“OJ 287的多波長(zhǎng)觀(guān)測(cè)和建模”)使新的發(fā)現(xiàn)成為可能，這是任何涉及X射線(xiàn)的blazar中密度最大、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的多頻監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一，也是OJ 287有史以來(lái)密度最大的項(xiàng)目。
“OJ 287是一個(gè)優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)室，用于研究最極端的天體物理環(huán)境之一中的物理過(guò)程:一兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞附近的物質(zhì)圓盤(pán)和噴射流，”馬克斯·普朗克射電天文學(xué)研究所(MPIfR)的斯蒂芬妮·科莫薩說(shuō)，他是這里介紹的兩項(xiàng)研究的第一作者。“因此，我們發(fā)起了MOMO項(xiàng)目。它包括對(duì)OJ 287在超過(guò)14個(gè)頻率上的高頻率觀(guān)測(cè)，從無(wú)線(xiàn)電到持續(xù)數(shù)年的高能量狀態(tài)，再加上在多個(gè)地面和天基設(shè)施上發(fā)現(xiàn)blazar處于異常狀態(tài)時(shí)的專(zhuān)門(mén)跟蹤。”
一項(xiàng)研究發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào):快報(bào)》上，另一項(xiàng)發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。
“已經(jīng)采集并分析了數(shù)千個(gè)數(shù)據(jù)集。這使得OJ 287脫穎而出，成為紫外-X射線(xiàn)-射電領(lǐng)域中監(jiān)測(cè)最好的黑洞之一，”來(lái)自MPIfR的合著者Alex Kraus補(bǔ)充道。"埃費(fèi)爾斯堡射電望遠(yuǎn)鏡和太空任務(wù)雨燕在這個(gè)項(xiàng)目中發(fā)揮了核心作用."
Effelsberg望遠(yuǎn)鏡提供大范圍無(wú)線(xiàn)電頻率的信息，而Neil Gehrels Swift天文臺(tái)用于同時(shí)獲得紫外線(xiàn)、光學(xué)和X射線(xiàn)數(shù)據(jù)。增加了費(fèi)米伽馬射線(xiàn)空間天文臺(tái)的高能伽馬射線(xiàn)數(shù)據(jù)，以及夏威夷Maunakea亞毫米波陣列的無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)。
由于其blazar性質(zhì)，射流在OJ 287的電磁發(fā)射中占主導(dǎo)地位。噴流如此明亮，以至于它比來(lái)自吸積盤(pán)的輻射(落入黑洞的物質(zhì)的輻射)還要亮，這使得人們很難不可能觀(guān)察到來(lái)自吸積盤(pán)的發(fā)射，就像直接看著汽車(chē)前燈一樣。
然而，由于大量的MOMO觀(guān)測(cè)密集地覆蓋了OJ 287的光輸出(Swift幾乎每隔一天進(jìn)行一次新的觀(guān)測(cè))，因此發(fā)現(xiàn)了“深度衰落”。這是噴流發(fā)射迅速消失的時(shí)候，允許研究人員限制來(lái)自吸積盤(pán)的發(fā)射。
結(jié)果表明，黑洞周?chē)奈镔|(zhì)盤(pán)至少比以前認(rèn)為的要暗10倍，亮度估計(jì)不超過(guò)2 x 1046 erg/s，相當(dāng)于我們太陽(yáng)亮度的5萬(wàn)億倍(5 x 1012 Lʘ)。

使用的望遠(yuǎn)鏡:德國(guó)的Effelsberg 100-m碟形望遠(yuǎn)鏡和夏威夷的亞毫米陣列，此外還有伽馬射線(xiàn)波段的費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡和光學(xué)、紫外線(xiàn)和X射線(xiàn)波段的Neil Gehrels Swift天文臺(tái)。Credit: NASA (Fermi & Swift satellite images), N. Junkes (Effelsberg), J. Weintroub (SMA)
OJ 287主黑洞的質(zhì)量首次從束縛在黑洞中的氣體物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)中獲得。質(zhì)量相當(dāng)于我們太陽(yáng)質(zhì)量的1億倍。“這個(gè)結(jié)果非常重要，因?yàn)橘|(zhì)量是研究這個(gè)雙星系統(tǒng)演化的模型中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù):黑洞相距多遠(yuǎn)，它們合并的速度有多快，它們的引力波信號(hào)有多強(qiáng)？”美國(guó)北肯塔基大學(xué)的德克·格魯普說(shuō)，他是這兩項(xiàng)研究的合著者。
“新的結(jié)果意味著，不再需要質(zhì)量特別大的OJ 287黑洞，超過(guò)100億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量；來(lái)自MPIfR的Thomas Krichbaum論文的合著者)補(bǔ)充道。結(jié)果更傾向于一個(gè)質(zhì)量更適中的二元模型。
這項(xiàng)研究還解決了兩個(gè)古老的難題:OJ 287著名的最近一次明亮爆發(fā)的明顯缺乏，以及爆發(fā)背后的發(fā)射機(jī)制。MOMO的觀(guān)測(cè)可以精確計(jì)算出最近一次爆發(fā)的時(shí)間。它沒(méi)有像“巨大質(zhì)量”模型預(yù)測(cè)的那樣發(fā)生在2022年10月，而是發(fā)生在2016年至2017年，MOMO廣泛覆蓋了這些時(shí)間。此外，用Effelsberg 100-m望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的射電觀(guān)測(cè)揭示，這些爆發(fā)在性質(zhì)上是非熱的，這意味著噴流過(guò)程是爆發(fā)的動(dòng)力源。
MOMO的結(jié)果影響了正在進(jìn)行的和未來(lái)的利用大型天文臺(tái)，如視界望遠(yuǎn)鏡和未來(lái)的SKA天文臺(tái)，尋找其他雙星系統(tǒng)的戰(zhàn)略。它們可以實(shí)現(xiàn)OJ 287和類(lèi)似系統(tǒng)中雙星源的直接無(wú)線(xiàn)電探測(cè)和空間分辨率，以及未來(lái)對(duì)這些系統(tǒng)中引力波的探測(cè)。OJ 287將不再作為脈沖星計(jì)時(shí)陣列的目標(biāo)，因?yàn)槠溲苌暮诙促|(zhì)量相當(dāng)于1億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，但將在未來(lái)的天基天文臺(tái)范圍內(nèi)(合并后)。
斯蒂芬妮·科莫薩說(shuō):“我們的結(jié)果對(duì)二元超大質(zhì)量黑洞系統(tǒng)及其演化的理論建模，對(duì)理解超大質(zhì)量黑洞附近物質(zhì)的吸積和噴射物理學(xué)，以及對(duì)一般二元系統(tǒng)的電磁識(shí)別都有很大的影響。”
MOMO背景
MOMO(OJ 287的多波長(zhǎng)觀(guān)測(cè)和建模):該項(xiàng)目旨在了解blazar OJ 287的磁盤(pán)噴射物理學(xué)，測(cè)試雙星黑洞模型，并了解致密雙星系統(tǒng)的現(xiàn)狀和演變。它成立于2015年，由對(duì)星系OJ 287從射電到高能區(qū)的專(zhuān)用高節(jié)奏、多年、多頻觀(guān)測(cè)組成。觀(guān)察的頻率高達(dá)每天一次。MOMO涵蓋OJ 287的所有活動(dòng)狀態(tài)。在OJ 287的特殊狀態(tài)下，將在其他地面和空間望遠(yuǎn)鏡上進(jìn)行后續(xù)觀(guān)測(cè)，包括光學(xué)和X射線(xiàn)領(lǐng)域的深度光譜學(xué)。
Effelsberg天文臺(tái)位于Bad Münstereifel-Effelsberg附近的Eifel山脈的一個(gè)山谷中，位于波恩西南約40公里處。它由波恩的馬克斯·普朗克射電天文學(xué)研究所運(yùn)營(yíng)。100米射電望遠(yuǎn)鏡是世界上最大的完全可控的單盤(pán)射電望遠(yuǎn)鏡之一。它允許在300 MHz至90 GHz的較寬無(wú)線(xiàn)電頻率范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。
Neil Gehrels Swift天文臺(tái)是一個(gè)基于空間的多波長(zhǎng)天文臺(tái)，致力于研究伽馬射線(xiàn)爆發(fā)和輻射變化很大的各種其他天體物理物體。該衛(wèi)星上有三臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，測(cè)量光學(xué)、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)和伽馬射線(xiàn)波段。雨燕是美國(guó)宇航局中型探測(cè)器(MIDEX)計(jì)劃的一部分，于2004年發(fā)射到近地軌道。