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太空龙：类星体中加速的能源消耗

时间：2022-03-04 08:24:59 来源：

像饥饿的龙一样，类星体中心的超大质量黑洞吞噬了食欲不已的食材。这些材料聚集在吸积盘中时会闪闪发光，最后滑入黑洞。在吸积盘外部，将物料从各个方向泵送到中心以输送黑洞。这些物质被描述为流入。

类星体是宇宙中最明亮的信标；比整个星系和它们所包含的恒星更发光。研究人员认为，在这种光的中心，在类星体的中心，是一个耗费巨大的黑洞。

研究人员首次观察到八个类星体消耗星际燃料来为其黑洞提供能量的速度加快。

他们于2019年9月4日在《自然》杂志上发表了他们的研究结果。

“作为宇宙中最发光的稳定信标，类星体被认为是由围绕中心黑洞的吸积盘提供动力的，”中国科学技术大学的论文作者兼教员周鸿雁说。周还隶属于中国极地研究所的极地科学SOA重点实验室。

周将黑洞比作饥饿的巨龙。

周说：“类星体中心的超大质量黑洞吞噬了附近的大量物质，当它们构成吸积盘之后，它们最终会在黑洞中滑落，从而产生眩光和闪耀。”“在吸积盘之外，物料不断通过重力从各个方向泵送到中心，以使食欲旺盛的黑洞不断涌入。”

吸积盘是螺旋状的物质块，围绕着消耗巨大的引力星际物质而产生的螺旋状物质，研究人员认为这是一个黑洞。就像水从浴缸中倒出的方式一样，材料越接近排水口，旋转速度就越快。

“我们认为类星体中心的黑洞范例是正确的，但基本问题仍未得到解答：吸积盘是否受到外部质量的推动？如果是这样，怎么办？”周说。

无法直接观察到星际气体，因为其辐射特征被吸积盘的亮度所淹没。取而代之的是，研究人员监视可能会穿过视线的气体落入吸积盘中的情况。气体在地球和吸积盘之间产生一种蚀，将线投射到该盘的辐射光谱上。

研究人员使用多普勒效应来测量这些线，并观察向黑洞方向注入磁盘的气体的速度。一个经典的多普勒效果示例是警笛的音调一旦通过便如何降低。当测量气体向远离地球的物体移动的速度时，天文学家将此传递的间距称为“红移”。

周及其团队测量的速度为每秒5,000公里。为了进行比较，一架客机每小时的飞行速度不到一千公里。

周说：“如此高的速度只能通过中央黑洞的强大重力来加速。”“这与流星雨中流星离地面越近，坠落得越快的效果相当。”

在周所观察到的类星体中，吸积盘被提供了来自周围空间的快速下降的外部质量。然后，磁盘本身会产生流入黑洞的流入。

接下来，Zhou和他的团队计划精确地研究这些类星体“龙”如何组织和区分吸积盘中的外部质量以流入燃料。据周说，对这一过程的阐明可以更好地帮助人们理解类星体的形成方式，它们持续多长时间以及何时以及如何结束。

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这项工作得到了Alfred P. Sloan基金会，参与机构，国家科学基金会和美国能源部科学局，中国国家自然科学基金，SOC计划和中国科学院的重点研究计划的支持科学。

来自中国极地研究所和SOA极地科学重点实验室的人也包括施希恒，Tu拓，姜鹏，潘翔，吴胜苗，杨晨伟和张少华。中国科学技术大学的作者包括陈向军，李革，刘桂林，卢红林，孙鲁明，王慧媛，王婷桂和钟志浩。其他贡献者包括与中国科学院中国国家天文台以及中国科学院大学天文与空间科学学院关联的袁为民和李碧芳。中国科学院上海天文台的郝蕾和沉俊泰；佛罗里达大学天文系的简格；中国科学院云南天文台的刘文娟和天体结构与演化的重点实验室；和安徽师范大学物理系的舒新文。

参考：周红艳，施喜恒，袁卫民，郝雷，陈向军，葛健，陀吉，姜鹏，李葛，刘必芳，刘桂林，“类星体中超质量黑洞积聚盘的邻近燃料的快速流入”，刘文娟，卢红林，潘翔，沉俊泰，舒新文，孙鲁明，田奇国，王慧媛，王婷桂，吴生苗，杨晨伟，张少华，钟志浩，2019年9月4日，自然.DOI：10.1038 / s41586-019-1510-y

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