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首次测定巨大黑洞周围磁场 有助发现黑洞日冕加热机理
来源:中国科技网     发布时间: 2018年12月21日
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  中国科技网-科技日报东京12月18日电(记者陈超)日本理化学研究所与国立天文台等的联合研究小组观测到了巨大黑洞周围存在的“日冕”电波放射现象,并首次成功测定了日冕磁场的强度。

  星系中心的巨大黑洞周围存在有与太阳相同的高温等离子日冕。由于太阳日冕会被磁场加热,因此一般认为黑洞的日冕加热源也是来自磁场。但迄今为止没有观测到黑洞周围的磁场。此次联合研究小组通过阿尔玛望远镜,对90-230GHz电波频带2个活动星系中心区域进行高感度、高分节能观测,结果捕捉到了2个巨大黑洞都有来自日冕的电波辐射。从电波辐射成分计算出的日冕磁场强度极小,磁场不能为日冕提供充足加热。

  宇宙中推测有数千亿至数万亿星系存在。每个星系的中心都有超过太阳质量100万倍至100亿倍的巨大黑洞。巨大黑洞周围存在有日晕,太阳周围的日晕温度约为100万摄氏度,而利用X射线观测巨大黑洞周围的日晕达到约10亿摄氏度。

  研究小组利用阿尔玛望远镜对距地球2.2亿光年的活动星系IC 4329A和5.8亿光年的NGC 985进行了观测。根据对日冕辐射的电波成分进行计算,发现日冕规模约40史瓦西半径 ,磁场强度10高斯左右,远小于理论预测磁场强度,加热巨大黑洞日冕会立刻冷却,不可能存在高温日冕。因此迄今为止巨大黑洞日冕能加热机理的剧本将要重写。

  巨大黑洞周围磁场及物质分布,对活动星系释放的相对论射流形成具有重要作用。研究小组认为日冕中应该存在高能电子才能对此次观测得电波放射进行解释。高能电子应该与电波同时放射10万至1亿电子伏(eV)的伽马射线。但目前观测伽马射线的技术困难,今后如能对伽马射线进行观测,将了解到黑洞周围高能电子和日冕的相关见识。

  测定巨大黑洞周围的日冕磁场,是迫近解决巨大黑洞周围结构的成果,期待能够解释相对论射流的形成机理。

  研究成果已于本月17日发表在美国《天体物理学杂志》。

  (来源:中国科技网 责任编辑:苏杰西)

 

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