超大质量黑洞可能会引发巨大的漩涡气体“海啸”?
简介:在 NASA 资助的一项新研究中,天体物理学家使用计算机模拟对深空超大质量黑洞周围的环境进行建模。他们发现在这
在 NASA 资助的一项新研究中,天体物理学家使用计算机模拟对深空超大质量黑洞周围的环境进行建模。他们发现在这些黑洞附近可能形成巨大的、类似海啸的结构,这些结构本质上是巨大的、旋转的气体壁,它们勉强逃脱了黑洞的强烈引力。他们甚至认为超大质量黑洞可以容纳宇宙中最大的类似海啸的结构。
内华达州拉斯维加斯大学 (UNLV) 的天体物理学家丹尼尔·普罗加 (Daniel Proga)在美国宇航局 (NASA ) 的一次采访中声明说:“支配地球上现象的是物理定律,这些定律可以解释外太空甚至黑洞之外的事物。”
在这项研究中,研究人员仔细研究了超大质量黑洞周围的奇怪环境,以及气体和辐射在那里如何相互作用
超大质量黑洞有时会围绕着巨大的气体和物质盘旋,随着时间的推移,它们会在一个称为活动星系核的组合系统中供养。这些系统通常会喷射出物质喷射,在圆盘上方发出明亮、闪亮的 X 射线,刚好在黑洞的引力范围之外。这种 X 射线辐射推动了从系统中心流出的风。这称为“流出”。
研究人员认为,这种X 射线辐射还有助于解释被称为“云”的超大质量黑洞周围环境中更密集的气体区域。
“这些云比太阳表面热 10 倍,并且以太阳风的速度移动,所以它们是相当奇特的物体,你不希望飞机飞过。”主要作者蒂姆沃特斯,博士后研究员UNLV 也是新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的客座科学家,他在同一份声明中说。
该团队通过计算机模拟展示了如何在距离黑洞足够远的距离之外,围绕黑洞旋转的圆盘大气可以开始形成气体和物质波。随着 X 射线辐射推出的外流风的加入,这些波浪会发展成大规模的海啸。研究人员发现,这些旋转的气体波可以在圆盘上方延伸至 10光年。声明称,一旦这些类似海啸的结构形成,它们就不再受黑洞引力的影响。
在这些模拟中,研究人员展示了靠近黑洞的明亮 X 射线辐射如何渗入圆盘外部大气中的热气体袋中。这些热等离子体气泡在圆盘边缘膨胀成附近较冷的气体,有助于刺激类似海啸的结构。气泡还阻挡了外流的风,并盘旋成大小达一光年的独立结构。这些侧面结构被称为卡门涡街,它们是地球上也发生的天气模式(尽管在地球上,这种漩涡模式看起来完全不同。)
卡门涡街以匈牙利裔美国物理学家西奥多·冯·卡门命名,他的名字也标志着地球大气层和太空之间的边界。
声明称,这项研究与之前的理论相反,这些理论认为活动星系核附近的热气体云是由于流体不稳定而自发形成的。这项研究还与之前的观点相矛盾,即磁场是从超大质量黑洞周围的圆盘中移动较冷气体所必需的。
虽然目前没有任何卫星可以证实他们的工作,但该团队希望通过未来的研究和望远镜观测来支持他们的发现。此外,根据美国宇航局的声明,美国宇航局钱德拉 X 射线天文台和欧洲航天局XMM——牛顿太空望远镜对活动星系核附近等离子体的观测与该团队的发现一致。
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