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科学家为什么要构建银河系中央黑洞模型?

2011-08-16 01:28:31 本文行家:莫刚

哈佛史密松天体物理中心的天文学家构建了银河系中央黑洞的模型。根据观测数据,银河系中央的这一黑洞质量被认为大约在430万倍太阳质量左右,而其电荷数则依旧未知。

黑洞的天区

银河系中央部位靠近核心黑洞的天区
银河系中央部位靠近核心黑洞的天区

北京时间8月14日消息,这是一张钱德拉塞卡X射线望远镜拍摄的图像,显示银河系中央部位靠近核心黑洞天区。到目前为止这一天区已经探测到超过2000个高能X射线爆发源

是430万倍太阳质量左右

哈佛史密松天体物理中心的天文学家艾维·利伯(Avi Loeb)和他的学生艾福瑞·布罗德里克(Avery Broderick)以及另外两位合作者一起构建了银河系中央黑洞的模型。根据其他科学家的观测数据,银河系中央的这一黑洞质量被认为大约在430万倍太阳质量左右,而其电荷数则依旧未知。

角直径

利伯的小组利用具有高空间分辨率的毫米波观测技术测量了黑洞周遭微弱辐射的角直径,他们所用的设备分辨率极高,其空间分辨率大致相当于从地面分辨出月球表面的一枚硬币。根据这样精确的测量数据,他们分析的结果显示银河系核心这一黑洞的自旋总体而言是温和的,这或许可以解释为何其周遭发出的辐射如此微弱。他们同时还发现这一毫米波段辐射源呈现拉长形状,其长短轴比约为2.3,但其长轴指向并不与任何已知的特别天体目标对应。

吸积过程相关

他们的模型还强烈暗示这些辐射可能和某种吸积过程相关。他们的研究非常重要,因为这是一个良好的开端,显示现代天文学观测技术提供的超高分辨力已经开始接近这样一种境界:即我们逐渐拥有直接借助高分辨率观测数据进行黑洞物理研究的能力。

超大质量黑洞

超大质量黑洞顾名思义是指质量巨大的黑洞,它们往往具有数百万甚至数十亿倍的太阳质量,很多星系的核心都存在这种级别的黑洞。事实上我们银河系的核心就有这样一个黑洞,尽管它正处于相对平静的状态。

形成剧烈的喷流

一般人都会有这样的印象,那就是黑洞是无止境的物质吞噬者,但是事实上无论是物质还是辐射,都有可能会被黑洞甩出去,形成剧烈的喷流。因此在一些较为剧烈的黑洞案例中,如类星体,核心区的黑洞被认为是形成这些宇宙中最剧烈活动现象的幕后推手。

黑洞三大要素

黑洞非常简单,只用三种要素便能进行完整描述,即质量,角动量以及电荷。由于银河系中央的黑洞距离我们较近,也当然地成为了人们研究的重点。科学家们希望能测量出这个黑洞的这三大要素,并试图藉此了解这一黑洞对周遭空间的影响。如为何我们银河系中央的黑洞如此平静?为何那些剧烈的明亮喷流和辐射只在一些更加活跃的星系中出现?
  
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