终揭开谜题:黑洞喷流的能量从何而来?

大明星 2024-12-30 14:57www.nygn.cn女明星

黑洞,那是令人闻风丧胆的存在,仿佛一片无尽的黑暗深渊,吞噬一切阻挡其前进的物质。在这些神秘的黑洞之中,有一些潜伏在星系中心的超重黑洞,它们以接近光速的速度向外喷射粒子流。

一项针对超过200个黑洞的最新研究发现,这些粒子喷流比科学家们之前的预测更为凶猛。这些喷流的力量来源,天文学家们尚无法确定。根据最新的调研结果,科学家们推测这些喷流可能利用了黑洞自身的旋转能量。

英国剑桥大学天文研究所所长AndrewFabian表示:“这是一个非常令人激动的发现。对于这一点的可能性,人们已经争论了很长时间。” 他进一步解释,大约1%的超重黑洞周围存在气体尘埃吸积盘。当盘中的物质落入黑洞时,会因极高的温度而发出耀眼的光芒。在每10个此类活跃黑洞中,就有一个能向外喷射接近光速99.995%的粒子流。虽然天文物理学家之前普遍认为吸积盘是喷流产生的原因,但具体的机制一直是个谜。

意大利国家天文物理研究所的天文物理学家GabrieleGhisellini领导了一个研究团队,他们对217个明亮黑洞进行了深入研究。这些黑洞之所以被称为明亮,是因为它们可以发射出伽马射线和可见光。研究团队利用NASA的费米伽马射线太空望远镜收集的关键数据,在《自然》杂志在线版上发表了他们的研究成果。

他们发现,吸积盘的亮度与喷流的伽马射线强度之间存在明显的线性关系。吸积盘的亮度越高,喷流的力量就越强。Ghisellini表示,如果计算喷射进宇宙的总能量,喷流的能量竟然是吸积盘的10倍。这使他坚信,喷流的能量来源肯定不止吸积盘。

目前,最被广泛接受的理论是,高速自旋的吸积盘含有大量带电粒子,这些粒子在旋转过程中形成了强大的磁场,与黑洞相互作用。如果黑洞也在自旋,就会对磁场产生拖拽作用,在黑洞的旋转极上形成紧密的锥形磁场。这个扭曲的磁场加速黑洞中的粒子,形成喷流,整个过程的能量都来源于黑洞的旋转。

Ghisellini说,研究团队发现喷流的功率远高于吸积盘的功率,因此吸积盘不可能单独推动喷流。黑洞自身的旋转也应该是喷流的能量来源之一。接下来,科学家们将致力于测量黑洞的自旋速度,以验证是否与喷流强度有关。他也承认,测量黑洞的自旋是一项极其困难的任务。

宇宙的知识深不可测,我们对它的了解仍然非常有限。我们尚未弄清楚黑洞如何吞噬星体,现在又多了一个谜题:黑洞为何会向外喷射电子。不得不承认,人类在宇宙面前显得如此渺小,还有太多未知的宇宙知识等待我们去探索。

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