宇宙的底部:类星体像张开的女性喇叭裤!
来自俄罗斯,德国,芬兰和美国的研究人员目前已经研究了300多个类星体,旋转会产生等离子束的黑洞。
研究小组发现,这些所谓的天体物理射流的形状在距黑洞一定距离的范围内从抛物线变为圆锥形,让人联想到70年代标志性的喇叭牛仔裤。
通过有效地测量这些“宇宙裤子”,研究人员旨在解释中央引擎的工作原理,该引擎将物质加速到远程活跃星系中心的光速。
皇家天文学社的月度公告报道了该研究 。
宇宙信标
类星体尽管距离地球数十亿光年,却是宇宙中最明亮的物体之一。
它们有时被称为信标,它们帮助我们进行导航的不仅是遥远的宇宙过去和复杂的宇宙结构,还有我们自己的星球。
由于类星体非常遥远,因此它们可以用作天空中的稳定参考点,以测量地球的自转和行星表面上物体的坐标。
该原理是GPS,GLONASS和其他定位系统的基础。
类星体是如此明亮,可以从很远的距离看到它。
如图所示,它拥有一个旋转的超大质量黑洞,其重量是太阳的数十亿倍。
黑洞周围的物质落在其上,并带有磁场。
磁力线类似于导线,带电粒子像小珠一样缠绕在导线上。
随着磁力线的旋转,等离子加速到接近光速。
由此产生的流出被称为天体物理射流,正是由于它们,类星体才是令人眼花缭乱的物体。
伸向天空
天文学家以前曾认为,几乎每一个射流都像一个狭窄的圆锥形,在离开黑洞区域后向侧面扩展。
通过散布在全球各地的射电望远镜网络观察了数百个类星体达二十年之后,这项新研究的作者对这一假设提出了挑战。
他们制作了由MOJAVE程序监控的300多个类星体喷气机的图像,并对它们的形状进行了自动分析。
结果,研究小组发现了10个类星体,它们的抛物线形射流演变成圆锥形。
由于涉及的类星体相对较近,因此可以看出这种转变:十个类星体中的每一个都位于“仅”数百万光年的距离。
“盗版喇叭张开”发生在距黑洞约数十光年的距离处。
莫斯科物理与技术研究所的尤里·科瓦廖夫教授(Yuri Kovalev教授说:“到目前为止,尚未充分了解远程活跃星系中射流形成和加速的机制,但至关重要的是,我们必须弄清楚这些宇宙加速器是如何工作的。
“喷气机起源的地区很难辨别。
它非常紧凑,并且与这些物体的距离非常大,以至于所有物体都模糊在一起。
因此,尽管可以使用多种理论模型,但没有观测数据可以对其进行检验。
天体物理学家补充说,我们的研究是第一个基于对大量类星体的观测来报告射流的详细几何形状的研究。
理解看不见的
射流的几何形状是由内,外力,磁场,等离子体和星际气体之间复杂的相互作用产生的。
天体物理学家找到了一种解释这些因素的好方法。
由旋转的黑洞和磁场组成的中央发动机只能提供有限的电源,并且不能像火箭发动机那样无限期地将颗粒推向越来越高的速度。
之前知道,等离子体只能轻易加速到某个特定点。
此后,加速是如此之慢,它实际上停止了。
裤子就在这时张开。
早期的研究指出,在少数星系中观测到类星体的形状发生了变化。
但是,他们没有得出结论,认为这是所有类星体的财产,而不是有关的单个物体的财产。
我们将这种影响固定在喷气机的内部特性上,结果证明它是简洁而直观的。
” MIPT的Elena Nokhrina博士评论道。
如今,科学家们有了一种新的方法来评估黑洞的旋转速度,并了解类星体中难以置信的聚焦。
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