最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

科技日報訊 （記者吳長鋒 付毅飛）記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校團(tuán)隊與中國極地研究中心團(tuán)隊合作，在國際上首次成功觀測到類星體核區(qū)為超大質(zhì)量黑洞吸積盤提供吸積燃料的快速內(nèi)流氣體，完成了黑洞吸積物理圖像的“最后一塊拼圖”。該成果于9月5日發(fā)表在《自然》上。

論文作者之一、中國極地研究中心南極天文學(xué)研究室副研究員姜鵬介紹，各星系的中心都存在著超大質(zhì)量黑洞。它們以超強(qiáng)引力高速吞噬周圍星際物質(zhì)，部分物質(zhì)在被吞噬前轉(zhuǎn)化為能量釋放出來，可以產(chǎn)生超過整個星系的亮度，形成宇宙中最明亮的天體——類星體。但吸積盤如何不斷獲得物質(zhì)供應(yīng)的機(jī)理尚不明確。如果沒有源源不斷的物質(zhì)供應(yīng)，黑洞會很快將附近物質(zhì)消耗殆盡，類星體就不再發(fā)光。這一供應(yīng)過程遠(yuǎn)離發(fā)光中心，難以被天文望遠(yuǎn)鏡觀測到。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)—中國極地研究中心南極天文學(xué)團(tuán)隊及其合作者完成了這一現(xiàn)象的解密。研究者們在8個明亮的類星體的光譜中觀測到了氫、氦元素激發(fā)態(tài)吸收線，這些吸收線除了宇宙膨脹導(dǎo)致的紅移外，還由于多普勒效應(yīng)產(chǎn)生了額外的紅移。團(tuán)隊帶頭人周宏巖教授解釋：“類星體光譜中的吸收線是由處于類星體和地球之間的物質(zhì)造成的。吸收線的多普勒紅移表明物質(zhì)在遠(yuǎn)離我們，這就意味著物質(zhì)在接近類星體中心。”

研究團(tuán)隊根據(jù)多普勒紅移的大小計算出來的物質(zhì)內(nèi)流速度高達(dá)5000千米每秒。進(jìn)一步計算可以知道黑洞完成這一“吞吃”過程需要幾百年，這期間類星體也可以持續(xù)閃耀。

團(tuán)隊中的孫鹿鳴博士介紹：“本工作最大的創(chuàng)新之處是利用了宇宙中常見的氫和氦原子特定狀態(tài)下產(chǎn)生的紅移吸收線，同時得到物質(zhì)運(yùn)動速度和物質(zhì)到類星體的距離這兩個信息。”
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