雲南天文臺在活動星系核研究中獲進展
阿新 • • 發佈:2021-06-01
6 月 1 日訊息 據中國科學院網站,近日,The Astrophysical Journal 線上發表了中國科學院雲南天文臺的最新研究成果。研究發現,活動星系核中心超大質量黑洞附近吸積盤的輻射特徵須考慮廣義相對論效應的影響,這對黑洞吸積物理的研究具有重要意義。
▲圖文無關
在活動星系核中心的超大質量黑洞附近存在一個較差自轉的吸積盤,吸積盤上方存在一個高溫等離子氣體,稱為冕。從冕輻射出來的光子會照射在吸積盤上,併產生反射,無窮遠觀測者接收到的反射輻射和冕輻射會存在一個依賴於輻射波長的時間延遲。通過對時間延遲和波長關係的研究,發現吸積盤尺寸比理論預言的要大,這對黑洞吸積盤理論提出了挑戰。
據介紹,為深入分析活動星系核中吸積盤和冕的結構,研究認為在黑洞附近應充分考慮強引力場帶來的廣義相對論效應:即光子從冕輻射出來之後,將沿著彎曲軌跡(測地線)傳播到達吸積盤,相對於平直時空增加了額外的傳播時間;隨後吸積盤吸收冕輻射的光子能量,改變自身的溫度結構,使得吸積盤的黑體輻射譜發生變化,科研人員理論分析了上述物理過程,並利用最新光線跟蹤法(YNOG 演算法,由雲南天文臺博士楊曉林開發的黑洞測地線計算程式)計算了在無窮遠處觀測到的波長 - 延遲關係,解釋了活動星系核 NGC4151、Mrk509、NGC5548 和 NGC4593 的多波段觀測資料。研究表明,吸積盤和冕的結構複雜、相互作用強,其輻射受到黑洞強引力場的影響。
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