摘要:2018年,距地球约2.7亿光年的星系显示出大幅增加的活动。它在2020年再次安静下来 - 仅是为了在2023年再次大幅增加其输出。当时,它开始以短短几个月的时间强度的60倍发射无线电波,而这种行为从未实时进行超级质量黑洞的实时监控。成像还清楚地显示了一对在黑洞附近形成的相对定向的等离子体喷射,并在2023年至2024年的过程中向外扩展。实时观察喷气式形成是另一个。这...
一个大型的国际科学家团队观察到了一种天文学家从未想到实时发生的现象。这些发现在发表的新论文中描述天体物理学期刊由UMBC物理学副教授Eileen Meyer领导。
在德拉科(Draco)的星座,名为1ES 1927+654的星座是距地球约2.7亿光年的星系是兴奋的重点。多年来,科学家将1927年+654分类为“活跃的银河核”或AGN,这意味着它的中心有一个活跃的黑洞。这个特殊的黑洞以缓慢的速度添加材料 - 直到不是为止。
早在2018年,黑洞就首先发出了新闻,当时它突然增加了其活动。它大大提高了其消耗材料的速度,并且在几个月的时间内,在可见光光谱中变得更加亮了100倍。这样的转变曾经被认为比人类一生的时间要长得多,达到了数千至数百万年的时间。从那时起,科学家一直在仔细观察任何其他有趣现象,而1ES 1927+654已经交付。
更多戏剧
在2018年开始活动的重大增长之后,包括将近一年的X射线排放量近一年,黑洞又在2020年再次安静下来 - 只是为了在2023年再次大幅增加其产量。当时,它开始以几个月的时间的60倍发射无线电波,这是几个月的行为,这是几个月的行为,而这是一个从未被实时监控的超级质量黑洞。
使用一种称为非常长的基线干涉法(VLBI)的技术收集了射频排放的一些最高分辨率成像。它清楚地显示了一对在黑洞附近形成的相反定向的等离子体喷射,并在2023 - 2024年间向外扩展。在黑洞的另一个异常行为中,这是实时对喷气机形成的首次观察。
近年来,科学家发现了一些超大型黑洞,这些黑洞似乎在无线电频率上与第一次观察到的无线电频率更加强烈,他们称其为“更换外观AGN”。但是,到目前为止,所有这些都在两个时间点或几十年相隔数十年或几十年之间观察到,这是介于两者之间的“发生”。这篇新论文给了第一个查看如何这种变化详细发生。
实时打开
在某些情况下,Black Hole Jets“可以在主机银河系外面达到巨大的尺度。它们会影响恒星形成多少,” Meyer说。弄清楚喷气机的工作方式“是一件非常重要的事情,以了解宇宙如何发展和星系发展的大局。”
在新论文中描述的情况下,“我们对无线电飞机进行了非常详细的观察,即实时打开',更令人兴奋的是VLBI的观察结果,这清楚地表明了这些等离子体斑点从黑洞移出,” Meyer说。 “这表明,这确实是引起无线电耀斑的血浆流出的流程。这不是其他引起无线电发射增加的过程。这是一台在非常靠近黑洞附近的光速的20%到30%时移动的飞机。这是令人兴奋的事情。”
西巴西什拉哈,UMBC的助理研究科学家在太空科学技术中心和新论文的第二作者,长期以来一直研究X射线波长的更换AGN。在1ES 1927+654的射频发射的直觉上也可能显示出有趣的行为,他与迈耶(Meyer)与研究1ES 1927+654和其他类似的星系在2020年进行了合作。他是目前正在审查的同伴论文中的主要作者。它包括其他X射线观测和射流形成事件的解释。
拉哈说:“我们仍然不了解黑洞及其宿主星系如何相互互动,并在宇宙时期共同发展,这项研究首次为我们提供了难得的机会,可以理解超级质量的黑洞对宿主星系的交谈。”
不是为了胆小
在这种工作中,时间至关重要。迈耶说:“被称为“时间域天文学”并不是为了胆小的内心。” “您知道,有快速的警报 - 发生了一些事情,您必须继续跟进。您必须继续前进,无论是午夜,您都必须发送该电子邮件,因为您知道每个小时都很重要。这有点压力很大。”
该项目成为UMBC合作的“全力以赴”的时刻。迈耶(Meyer)和拉哈(Laha)在2023年看到广播活动的巨大跃升后,迈耶说:“我们就像,'哇,好吧,正在发生一些事情。”这是以前从未见过的。
由于1ES 1927+654在他们的眼睛之前发生了如此迅速的变化,因此在研究期间,该团队对全球望远镜进行了新的,计划的观察,通常必须提前几个月或几年。
与迈耶一起工作的博士后家伙,Onic Shuvo在论文中的第三作者,他承担了深夜职责的狮子份额,迅速分析了传入的数据并要求新的观察结果。他很高兴成为如此激动人心的发现的一部分。 Shuvo说:“这一非凡的发现挑战了现有的AGN活动模型,并突出了更换AGN在实时揭示活动星系中心发动机的奥秘中所扮演的独特作用。”
新喷气机诞生了
迈耶说,与一些最强大的AGN中的巨大喷气结构相比,来自1927年+654的新生喷气机相对较小。但这并不能使它们变得不那么有趣 - 实际上,它们在整个宇宙中可能更为普遍,因此要理解非常重要。
梅耶说,一些数据表明,2018年的耀斑在可见的范围内可能是由于“潮汐破坏事件”,在那里,像星星或气体云这样的大物体太接近了不活跃的黑洞,并在几年内人为地将其亮了几年。但是,对已经活跃的星系中潮汐破坏事件的观察很少见,却不理解。
虽然最大的等离子体喷头远远超出了宿主星系和过去数百万年的范围,但科学家正在了解一类新的较小,更短的喷气机,称为“紧凑型对称对象”或CSOS。迈耶(Meyer)认为,在这种情况下,数据最强烈地指向了新的CSO的诞生。迈耶说,最近的一个假设是,CSO中的喷气机在质量上与非常大且长寿的喷气机在质量上不同,也许代表“单一摄入恒星或气云的摄入;基本上是一个单一的潮汐破坏事件,并为这份短期飞机提供了大约1,000年的短期飞机。”
也许潮汐破坏事件发生在几年前,”迈耶(Meyer)在2023年 - 2024年看到,积聚的黑洞花了几年的时间就整理并开始生产飞机。”
打开问题
总体而言,“在研究这些资源的所有这些数十年之后,我们仍然不太了解为什么只有一小部分积聚黑洞会产生喷气式飞机,然后确切地启动它们。直到最近,我们才能从字面上看待那个最内在的区域,以查看发生了什么事物 - 围绕黑洞周围的积聚磁盘如何与黑洞互动并与飞机相互作用。
迈耶说,问题仍然存在,但是今天有许多有希望的模型,即黑洞如何产生喷气式飞机。下一步将包括与理论家合作,了解这项研究的数据如何帮助测试和完善这些模型。
迈耶说:“要理解我们所看到的东西,还有很多理论工作要做,但是好处是我们有大量数据。” “我们将继续遵循此消息来源,这将继续令人兴奋。”