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发布日期:2024-04-27 08:13    点击次数:86

这些喷流以雷同激光束的兽用杀虫剂聚合流向外径直延迟

黑洞是山外有山的天下实体,其引力至极巨大,一朝参加黑洞的事件视界,连光齐无法逃走。联系词,料想的是,一百多年前,东谈主们发现就在事件视界以外,黑洞不错产生巨大的物资和能量流,即喷流,其传播速率确凿和光相似快。千里镜不雅测暴露,这些喷流以雷同激光束的聚合流向外径直延迟,有些喷流的长度致使提高了扫数星系。

自从发现喷流以来,包括诺贝尔奖取得者罗杰-彭罗斯爵士在内的很多学者齐在征询这些神秘表象的形成。现在,有两种主要模子试图解释喷流的形成:"BZ-喷流模子"所以征询东谈主员布兰福德和兹纳杰克的名字定名的, 电动工具亦然现在最有影响力的模子,它合计喷流是通过与黑洞事件视界连结的磁场线从黑洞中索要自旋能量而形成的。与此相背,第二种模子合计喷流是通过从黑洞的吸积盘中索要旋转能量形成的。后者是在黑洞巨大引力作用下围绕黑洞旋转的电离气体的聚合。第二种模子不错被称为"圆盘-喷流模子"。

尽管其他征询东谈主员如故使用 BZ 射流模子模拟了广义相对论准直外流,骨子上也等于射流,但还不了了 BZ 射流模子能否解释不雅测到的骨子射流的样式,包括其拉长的结构、宽度和边际增亮(即射流边际隔邻亮度增多)。

为了征询这两个模子的灵验性,中国科学院上海天文台袁峰博士归并的一个国外征询小组讨论了这两个模子分辨臆测的位于室女座巨型星系Messier 87(M87)中心的超大质地黑洞的喷流。征询小组随后将讨论成果与对M87喷流的骨子不雅测成果进行了比较,兽用杀虫剂后者被纪录在事件地平线千里镜(EHT)初度捕捉到的黑洞图像中。征询小组的征询标明,BZ-喷流模子准确地臆测了不雅测到的M87喷流的样式,而圆盘-喷流模子则难以解释不雅测成果。该征询发表在《科学发达》(Science Advances)上。

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模子臆测图像与不雅测图像的对比

征询小组当先继承了三维广义相对论磁流膂力学(GRMHD)模拟来再现M87喷流的结构。为了讨论模拟喷流的辐照并将辐照与不雅测成果进行比较,辐照电子的能谱和空间踱步至关弥留。征询小组假定电子加快是通过"磁重联"发生的,即磁能窜改为动能、热能和粒子加快的经由。字据这一假定,征询小组聚合粒子加快征询的成果,期骗能源学表面求解了稳态电子能量踱步方程。然后,征询小组取得了模拟射流不同区域的电子能量谱和数目密度。

在距离中枢的三个距离上,由基准模子臆测的边际增亮(实线)偏激与不雅测数据的比较(虚线)

将这些信息与吸积模拟(包括磁场强度、气体等离子体温度和速率)蚁集合,征询小组取得了不错与骨子不雅测成果进行比较的成果。成果暴露,BZ-喷流模子臆测的喷流样式与不雅测到的M87喷流样式至极吻合,包括喷流宽度、长度、边际增亮特征和速率。比较之下,盘状喷流模子的臆测成果与不雅测成果不一致。

此外,征询小组还分析了磁再贯穿经由,发现它是由于M87黑洞吸积盘中的磁场产生的磁爆发形成的。这些爆发对磁场形成了是非的扰动,这种扰动不错传播很远的距离,从而导致喷流中的磁重联。

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这项责任弥合了喷流形成动态模子与各式不雅测到的喷流特质之间的差距,初度讲明注解 BZ 喷射模子科罚了喷流的能量问题,也解释了其他不雅测成果。

编译开头:ScitechDaily兽用杀虫剂






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