钱德拉（Chandra）揭示了黑洞反复爆炸的证据

时间：2021-07-06 10:52:13 来源：

天文学家从位于半人马座星系团核心的大椭圆星系中心的黑洞中发现了反复爆发或爆发的证据。这个黑洞大约每5到1千万年就被“殴打”，将物质和能量泵入其环境。这些爆发在充满X射线的热气体中形成了空腔，这些空腔遍布团簇。

位于半人马座星系团中心的称为NGC 4696的大型椭圆星系是一个超大质量黑洞的所在地。

钱德拉X射线天文台的最新数据揭示了有关这个巨大黑洞的细节，该黑洞距地球约1.45亿光年。尽管黑洞本身未被发现，但科学家们正在学习黑洞对它所居住的银河系及其周围更大星团的影响。

在某些方面，这个黑洞类似于跳动的心脏，它通过动脉将血液向外泵入人体。同样，黑洞可以将物质和能量注入其宿主星系及其外部。

通过检查钱德拉（Chandra）的X射线数据的细节，天文学家发现了由NGC 4696中心的超大质量黑洞产生的射流中高能粒子反复爆炸的证据。这些爆发会在热气体中形成巨大的空腔，从而填充星团中的星系之间的空间。爆炸还会产生冲击波，类似于高速飞机产生的音爆，它们在整个星系中飞行了数万光年。

页面顶部的合成图像包含来自钱德拉（红色）的X射线数据，该数据显示了星团中的热气体，以及来自NSF卡尔·詹斯基极大型阵列（蓝色）的无线电数据，其中显示了高能粒子由黑洞驱动的喷气机产生的。哈勃太空望远镜的可见光数据（绿色）显示了星团中的星系以及星团外的星系和恒星。

型腔加工规模：该图像比上面的主要合成图像显示的视野更大，并且跨度约为122,000光年。该图像也已稍微顺时针旋转到上面的主要合成图像。

科学家对X射线数据（如上所示）进行了特殊处理，以强调热气体中可见的9个空腔。这些腔在附加图像中标记为A到I，黑洞的位置标记为十字。最近形成的空腔位于最靠近黑洞的位置，尤其是标有A和B的空腔。

研究人员估计，这些黑洞爆发或“跳动”每五到一千万年就发生一次。除了截然不同的时间尺度外，这些心跳还与典型的人类心跳有所不同，因为它们不会以特别规则的时间间隔发生。

弯曲加工规模：该图像还显示了比主要合成图像更大的视野，并且跨度约为550,000光年。该图像也已沿顺时针方向稍微旋转到了主合成图像。

X射线数据的不同类型的处理揭示了热气体中一系列弯曲的特征，并且这些特征之间的间距大致相等。这些可能是由黑洞的重复爆发所产生的声波引起的。在银河星团中，充满星团的热气体能够使声波（尽管其频率太低，人类听觉无法察觉）得以传播。

半人马座星团的特征类似于在英仙座星系团中看到的涟漪。半人马座中的音调非常深，对应于中音C附近音符下方约56个八度音阶的不和谐声音。这对应于比英仙座中的音调稍高（约一个八度音阶）的音调。这些弯曲特征的替代解释包括湍流或磁场的影响。

半人马座星团是数百个星系的集合，位于距地球约1.45亿光年的地方。在星团的中心是一个大的椭圆星系，称为NGC 4696。埋在NGC 4696核心中的是一个超大质量黑洞。

黑洞爆炸似乎也抬高了气体，这些气体中富含了超新星爆炸产生的元素。半人马座星团研究的作者创建了一张地图，显示了比氢和氦重的元素的密度。地图中的较亮颜色表示重元素密度最高的区域，而较暗的颜色表示重元素密度较低的区域。因此，重元素密度最高的区域位于黑洞的右侧。黑洞附近的重元素密度较低，这与通过与黑洞相关的爆发活动将富集气体从团簇中心抬出的想法一致。黑洞产生的能量还能够防止大量的热气冷却。这防止了气体中形成大量恒星。

学习：Chandra对Centaurus星系群中的金属，晃动和反馈的非常深入的了解

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