1963年,天文学家马丁·施密特(Maarten Schmidt)发现了第一个类恒星物体或“类星体”,这是一种非常明亮但遥远的物体。他发现,这颗类星体是一个遥远星系的活跃核心,天文学家称其为3C 273,它的亮度是银河系中所有恒星亮度总和的100倍。
现在,包括特拉维夫大学物理与天文学院Hagai Netzer教授在内的GRAVITY国际天文学家团队得出结论,在中心黑洞周围快速移动的气体云形成了这颗类星体的核心。爱博网站这项新研究的结果发表在自然11月29日。
第一次测量3C 273内部黑洞的质量是在2000年在TAU的佛罗伦斯和乔治·怀斯天文台进行的,使用的是一种较旧的方法,这是TAU的Shai Kaspi博士(当时是nezer教授小组的学生)博士研究的一部分。这个结果现在已经被重力观测证实了。
这项研究是对银河系外围绕中心黑洞旋转的气体云的首次详细观察。根据研究人员的说法,重力的测量结果将成为测量数千个其他类星体黑洞质量的基准。
近距离观察黑洞
位于智利帕拉纳尔的重力仪器具有前所未有的能力。它将四个望远镜的集合区域组合成一个虚拟望远镜,称为干涉仪,直径130米。这台仪器能以极高的分辨率探测到遥远的天体。
“类星体是可以观测到的最遥远的天体之一,”内泽尔教授说。“它们在宇宙的历史中也扮演着重要的角色,因为它们的进化与星系的成长有着复杂的联系。虽然几乎所有大型星系的中心都有一个巨大的黑洞,但到目前为止,我们银河系中只有一个黑洞可以进行如此详细的研究。”
“重力让我们有史以来第一次解决了中心黑洞周围气体云的运动,”马克斯普朗克地外物理研究所(MPE)的埃克哈德斯特姆说,他是这项研究的共同负责人。“我们的观察可以跟踪气体的运动,并揭示云确实围绕中心黑洞旋转。”
到目前为止,由于类星体内部区域的角尺寸很小——大致与我们的太阳系大小相当,但距离我们约25亿光年,因此不可能进行这样的观测。
“黑洞附近气体产生的宽发射线是类星体的观测标志。“到目前为止,气体与黑洞的距离,以及偶尔的运动模式,只能通过一种更老的方法来测量,这种方法利用了类星体的光变化,”Netzer教授说。“通过重力仪器,我们可以区分10微弧秒级别的结构,这相当于观察月球上的1欧元硬币。”
“关于黑洞周围气体的运动和距离的信息对于测量黑洞的质量至关重要,”同样来自MPE的詹森·德克斯特(Jason Dexter)解释说,他是这项研究的共同负责人。“这是第一次,旧的方法经过实验测试,并以优异的成绩通过了测试,证实了之前对黑洞质量约为3亿太阳质量的估计。”
MPE红外研究小组负责人Reinhard Genzel总结道:“这是我们第一次能够研究银河系外的大质量黑洞的周围环境。”“黑洞是一种有趣的物体,它使我们能够在极端条件下探索物理——现在我们可以用引力来探测它们的远近。”
故事来源:
材料所提供的特拉维夫大学的美国朋友.注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。
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