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巨大的X射线喷射 - 延伸160,000光年 - 从早期宇宙的超大匹配黑洞窥探

时间:2022-05-25 17:58:05来源:

钱德拉(Chandra)的数据可能已经揭示了最遥远的已知X射线超质量黑洞。该喷流的来源是一个类星体(一个快速增长的黑洞),该类星体位于距地球约127亿光年的年轻星系的中心。第一个面板是艺术家对类星体及其喷射器的特写视图的图示,例如PJ352-52中的那个。图像显示了来自PJ352-15的钱德拉(Chandra)的X射线数据,以及来自双子座北望远镜(Gemini-North Telescope)和凯克一号(Keck-I)望远镜的光学和红外数据。这一结果可能有助于解释宇宙历史上最早期的时候最大的黑洞是如何形成的。

天文学家可能已经找到了最远处的超大自主黑洞,其中使用NASA的Chandra X射线观测台在X射线中检测到喷射器。该喷气机的来源是一项Quasar - 一种快速生长的超大痉挛黑洞 - 命名为PSO J352.4034-15.3373(短暂的PJ352-15),位于距离地球约127亿光年的年轻星系的中心。这一结果可能有助于解释宇宙历史上最早期的时候最大的黑洞是如何形成的。

本文顶部的图形主板是艺术家的例证,如Quasar及其喷射的特写视图,如PJ352-52中的一个。在左下角,材料在盘中的超迹线孔周围绕着轨道。一旦它失去足够的速度和能量,材料就可以向内脱落以越过所谓的事件范围,没有返回的点,显示为黑盘。同时,一些这种材料以窄梁或喷射的形式重定向到黑洞,或者在图示的右侧看到。这些高速颗粒的高速射流由磁场提供动力,这可能会导致磁盘上的制动效果,因为从系统中取出能量。这是磁盘中的材料失去能量的一种关键方法,因此增强了黑洞的生长速率。

PJ352-15的X射线图像。

该图形(和上面的完整显示)的插图包含来自PJ352-15(紫色)的Chandra的X射线数据分别与来自Gemini-North Telescope和Keck-I望远镜的光学和红外数据相结合。天文学家使用Chandra的尖锐愿景来观察PJ352-15总共三天,以检测X射线喷射的证据。Chandra透露了X射线发射约160,000个轻微的距离标准的距离相同的方向,在无线电波中看到的更短的喷气机。相比之下,整个银河系大约跨越100,000光年。在CHANDRA数据中,喷射不会显得连续,可能是因为只有使用的观察时间,仅可检测到射流的最亮部分。

当宇宙仅为980亿岁时,从射流中检测到射流中检测到的X射线,这对应于其目前的少于十分之一。在这一点上,大爆炸遗留下来的宇宙微波背景辐射(CMB)的强度比今天要大得多。随着射流中的电子以接近光速的速度从黑洞飞离,它们移动并与构成CMB辐射的光子碰撞,从而将光子的能量提升到X射线范围,从而被检测到钱德拉在这种情况下,与无线电波相比,X射线的亮度大大提高。这与大型X射线射流特征没有相关的无线电发射的观察结果一致。

在此目前,在PJ352-15上的最新研究之前,最长的喷射天文学家从大刘爆炸的大约5000次长期长度,相当于PJ352-15的无线电观察。PJ352-15也比在它之前录制的最遥远的X射线喷射率约为3亿光。

描述这些结果的论文已被接受发表在《天体物理学杂志》上。本文的作者是托马斯康星(NASA的喷气机推进实验室,帕萨迪纳,加利福尼亚州),EduardoBañados(Max Planck天文学研究所,海德堡,德国),丹尼尔斯特恩(JPL)Chris Carilli(Nrao,Socorro,新墨西哥州);安德鲁比亚(英国剑桥大学);伊曼纽尔莫尔德(NAO); SofíaRojas-Ruiz(MPIA); Roberto Decarli(意大利博洛尼亚,意大利); Emanuele Paolo Farina(Max Planck Astrophysics,Garching,德国); Chiara Mazzucchelli(ESO,智利); Hannah P. Earnshaw(Caltech,Pasadena,加利福尼亚州)。

参考:Thomas Connor,EduardoBañados,Daniel Stern,Chris Carilli,Andrew Fabian,Emmanuel Momjian,SofíaRojas-Ruiz,Roberto Decarli,Emanuele Paolo Farina撰写的“宇宙首十亿年来最强大的类星体的X射线发射” ,Chiara Mazzucchelli和Hannah P. Earnshaw,被接受,《天体物理学杂志》。
2103.03879

美国国家航空航天局(NASA)的马歇尔太空飞行中心(Marshall Space Flight Center)管理钱德拉(Chandra)计划。史密森尼天文观测台的钱德拉X射线中心控制着马萨诸塞州剑桥市的科学和马萨诸塞州伯灵顿市的飞行业务。

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