大熊座一個超大質(zhì)量黑洞正在向地球噴射高能噴流

一幅插圖顯示了美國宇航局IXPE任務(wù)看到的大熊地球布拉扎·馬卡里安421噴射出高能噴流。(圖片來源:uux.cn/NASA/巴勃羅·加西亞)
(神秘的座個質(zhì)量正地球uux.cn)據(jù)美國太空網(wǎng)(羅伯特·李):美國宇航局的一項任務(wù)觀察到一個超大質(zhì)量黑洞將其高能噴流直接指向地球。不過,黑洞廈門海滄附近約服務(wù)外圍女上門vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達現(xiàn)在還不要驚慌。噴射噴流盡管這一宇宙事件令人恐懼,大熊地球但它位于大約4億光年之外的座個質(zhì)量正一個非常安全的距離。
積極喂養(yǎng)超大質(zhì)量黑洞,黑洞包括眼前的噴射噴流這個,被稱為吸積盤的大熊地球物質(zhì)漩渦盤所包圍,隨著時間的座個質(zhì)量正推移,吸積盤逐漸喂養(yǎng)它們。黑洞廈門海滄附近約服務(wù)外圍女上門vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達一些他們沒有吞下的噴射噴流物質(zhì)被引向他們的兩極,隨后以接近光速或相對速度被噴出。大熊地球這產(chǎn)生了高能量和極其明亮的座個質(zhì)量正電磁輻射。在某些情況下,黑洞就像美國國家航空航天局的最新繆斯,那架飛機直接指向地球。這些事件被稱為布拉扎爾。
這個被命名為馬卡里安421的黑洞位于大熊座,由美國宇航局的成像X射線偏振探測器(IXPE)觀測到,該探測器于2021年12月發(fā)射。IXPE觀察到一種稱為極化的磁場特性,它指的是磁場的方向。馬卡里安421噴出的噴流的極化揭示了天文學(xué)家的一個驚喜,表明粒子被加速的噴流部分也是具有螺旋結(jié)構(gòu)的磁場的所在地。
Blazar噴氣式飛機可以穿越數(shù)百萬光年的空間,但發(fā)射它們的機制還沒有被很好地了解。然而,這些圍繞馬卡里安421噴流的新發(fā)現(xiàn)可能會對這種極端的宇宙現(xiàn)象有所幫助。
“馬卡里安421是高能天文學(xué)家的老朋友,”該發(fā)現(xiàn)背后的首席研究員、意大利航天局天體物理學(xué)家勞拉·迪·蘇格在一份聲明中說?!拔覀兇_信blazar將是IXPE的一個有價值的目標(biāo),但它的發(fā)現(xiàn)超出了我們的最佳預(yù)期,成功地證明了X射線偏振測量如何豐富了我們探索相對論噴流不同區(qū)域中復(fù)雜磁場幾何和粒子加速的能力?!?br>IXPE更深入地探究了布拉扎爾噴氣機的扭曲結(jié)構(gòu)
喂養(yǎng)超大質(zhì)量黑洞的噴流如此明亮的主要原因是,接近光速的粒子釋放出巨大的能量,并根據(jù)愛因斯坦狹義相對論的物理學(xué)表現(xiàn)。
布拉扎噴流也獲得了額外的亮度提升,因為它們朝向我們的方向?qū)е屡c它們噴流相關(guān)的光波長“聚集”,增加了它們的頻率和能量。這類似于來自接近的救護車警報器的聲波如何“聚集”起來,導(dǎo)致頻率增加,使其聽起來更高。
這兩種效應(yīng)的結(jié)果是,布拉扎星經(jīng)常比所在星系中所有恒星的光總和還要亮。現(xiàn)在,IXPE已經(jīng)用這種光描繪了馬卡里安421噴流中心的物理過程,甚至確定了發(fā)光光束的來源。
此前,blazar噴流的模型暗示它們伴隨著螺旋磁場,幾乎像活細胞中的DNA,除了單鏈而不是雙鏈。然而,沒有預(yù)料到的是,磁性螺旋會占據(jù)粒子被加速的區(qū)域。

一位藝術(shù)家描繪了在X射線中觀察宇宙的太空IXPE天文臺。(圖片來源:uux.cn/NASA)
研究合著者、麻省理工學(xué)院物理學(xué)家赫爾曼·馬歇爾說:“我們預(yù)計偏振方向可能會發(fā)生變化,但我們認(rèn)為,根據(jù)以前對許多黑洞的光學(xué)觀察,大幅度旋轉(zhuǎn)是罕見的。”"因此,我們計劃了幾次對布拉扎星的觀測,第一次觀測顯示偏振度恒定在15% . "
更引人注目的是,對IXPE數(shù)據(jù)的分析表明,在第一次和第二次觀測之間,噴流的偏振下降到了0%。這向團隊展示了磁場像螺旋鉆一樣旋轉(zhuǎn)。
“我們認(rèn)識到極化實際上是相同的,但它的方向?qū)嶋H上是一個U形轉(zhuǎn)彎,在兩天內(nèi)旋轉(zhuǎn)了近180度,”馬歇爾說。“然后,在一天后開始的第三次觀察中,我們再次驚訝地觀察到偏振方向繼續(xù)以相同的速度旋轉(zhuǎn)?!?br>

一個藝術(shù)家的概念是一個正在吞噬的超大質(zhì)量黑洞,有一股噴流以接近光速向外噴射。(圖片來源:美國宇航局/uux.cn/JPL加州理工學(xué)院)
在這些演習(xí)中,對光學(xué)、紅外和無線電形式的電磁輻射的測量表明,即使X射線輻射發(fā)生變化,也不會對飛機本身的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。這意味著來自馬卡里安421的沖擊波沿著扭曲的磁場傳播。
這種現(xiàn)象的跡象曾經(jīng)在IXPE,馬卡里安501見證的另一個blazar的噴流中看到過,但該小組的新發(fā)現(xiàn)代表了更明確的證據(jù),即螺旋磁場確實有助于傳播沖擊波,將噴流粒子加速到相對論速度。
這項工作背后的團隊打算繼續(xù)研究馬卡里安421,并確定其他blazarss,以找到一些具有類似質(zhì)量的blazar,從而揭示一種為這些現(xiàn)象的極端和明亮的外流特征提供動力的機制。
“感謝IXPE,這是一個研究天體物理噴流的激動人心的時刻,”迪·蘇格總結(jié)道。
該團隊的研究發(fā)表在周一(7月17日)的《自然天文學(xué)》雜志上。
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