前沿

正黑洞吸积流风存在的直接观测证据被发现中国科学家发现了黑洞吸积流中存在风的直接观测证据。宇宙中几乎所有星系中心都存在一个超大质量黑洞,黑洞周围的气体在黑洞引力的作用下朝黑洞下落,形成黑洞吸积盘。吸积盘会发出强烈的辐射和物质外流,人类首张黑洞照片中拍到的辐射就是源于吸积盘。黑洞吸积是研究活动星系核、伽马射线暴等重要高能天体物理现象的理论基础。     

星系碰撞创造了类星体

天文学家们在20世纪50年代发现了类星体,类星体是"类似恒星的天体"的缩略语.类星体大约相当于太阳系的大小,可是它们可以轻而易举地照亮整个星系,可以燃烧1亿年.然而几十年来,天文学家们不明白是什么创造了这些宇宙明灯.最明显的怀疑目标就是超大质量的黑洞,它们稳居在几乎所有星系的中心,可以吞噬大量的物质,而且据了解,它们能够产生巨大的粒子和能量射流.但是很多星系--包括银河系在内都拥有超大质量的黑洞,然而并没有产生类星体.     

扭绞磁场使黑洞发射出喷流

据英国New Scientist，2004，183(2461)：14报道，位于星系中心的超大质量黑洞被天文学家认为是喷射出物质和能量汹涌喷流(jets)的源泉。最逼真的计算机模拟显示：当黑洞旋转时．将环绕着它的磁场扭绞得非常紧密．以至于当这种磁场松卷时就向空间喷吐出大量粒子达数十万光年之遥。天文学家们已探测到从数千个被称为强射电类星体在射电波段发射出的喷流，但对于被认为是由十亿倍太阳质量的黑洞提供能量的喷流如何形成的这一问题，天文学家尚未取得一致意见。     

人类首次在黑洞超软谱态下发现相对论性喷流

 致密天体吸积过程中相对论喷流的形成机制,是天体物理学的基础问题之一。理论上虽然很难回答这个问题,但对于 微类星体相对论喷流的观测,在现象上给出了规律：对于辐射出超软Ｘ射线的天体,相对论喷流是无法产生的。对于河外 星系M81中超软极亮X射线源(M81 ULS1)的光谱观测表明,蓝移的宽Hα发射线,是重子物质相对论喷流的证据。喷流的进 动导致发射线随时间变化,其投影速度约为光速的17%,这与微类星体的原型SS433极为相似。这种相对论喷流不可能起 源于白矮星,而是起源于中子星或黑洞,这与M81 ULS1的超软X射线光谱相矛盾。X射线超软源中相对论喷流的发现,打 破以往对喷流形成的理论认知。处在超爱丁顿吸积状态,并拥有光厚吸积盘外流的黑洞,可以用来解释这种超软谱态与相 对论喷流的共存现象。     

类星体创造了星系吗?

类星体和星系哪一个形成在前呢?长期以来,天文学家们认为年轻的星系滋养了位于中心的黑洞,一直到黑洞变成类星体.类星体是质量极大、威力极强的能量源.但是现在科学家们发现,一颗没有挂靠主星系的类星体显然在大量地制造新恒星.     

河外喷流进动的一种可能机制

不少从活动星系核心发出的成双喷流呈现反对称的形状,如同字母S。这表明喷流可能在绕着某一轴线作进动。一般认为喷流是沿着星系核内黑洞的自转轴发出的。这就意味着是黑洞在进动。本文考虑一种可能的机制,即黑洞进动是由其周围的一个歪斜吸积盘的外围部分驱动的。这个模型最初是在文献[1]中针对河内天体SS433提出的。     

类星体创造了星系吗

类星体和星系哪一个形成在前呢?长期以来,天文学家们认为年轻的星系滋养了位于中心的黑洞,一直到黑洞变成类星体。类星体是质量极大、威力极强的能量源。但是现在科学家们发现,一颗没有挂靠主星系的类星体显然在大量地制造新恒星。该发现表明,类星体至少创造了某些星系,或许并不是星系创造了类星     

迄今质量最大类星体现身

<正>类星体是宇宙中最明亮的天体,因其中心黑洞疯狂吞噬周围物质而发出极强的光芒。通过长期的观测研究,天文学家确定早期宇宙的类星体中含有超大质量黑洞。但这些黑洞是如何在宇宙诞生不久就"成长"为超大质量黑洞的,一直是一个有争议的热门课题。     

视野

<正>发现双黑洞space太空"马卡良231"是距离地球最近的类星体(类星体是指中心明亮的活跃星系。和宇宙的年龄相比,类星体寿命很短)。最近,通过观测由"哈勃空间望远镜"探测到的、发射自"马卡良231"中心的辐射,中美两国科学家联合发现了该星系中存在的两个超大质量黑洞。它们一大一小,不仅构成双黑洞存在的证据,     

黑洞休眠

位于星系中心的一些超大质量黑洞的胃口极大，它们吞噬物质的速度很快，以至于其中一部分物质以辐射喷流的形式逃逸。但是，包括银河系中心黑洞在内的其他黑洞却一直处在休眠状态。     

黑洞理论的新进展

黑洞是一个超密天体,当大质量恒星耗尽其全部热核燃料后,便坍缩成黑洞.天文学家还认为,类星体的中心存在着几十亿个太阳质量的巨大黑洞,类星体是位于可观测宇宙的边界上的极亮天体.在星系(如我们银河系)的中心也同样存在着黑洞.理论物理工作者曾计算得:一个黑洞的特性可由质量、电荷和自     

星系碰撞创造了类星体

天文学家们在20世纪50年代发现了类星体，类星体是“类似恒星的天体”的缩略语。类星体大约相当于太阳系的大小，可是它们可以轻而易举地照亮整个星系，可以燃烧1亿年。然而几十年来，天文学家们不明白是什么创造了这些宇宙明灯。最明显的怀疑目标就是超大质量的黑洞，它们稳居在几乎所有星系的中心，可以吞噬大量的物质，     

最遥远的类星体

标记为IRAS 13348+2438的星体,是被红外天文人造卫星发现的红外线源之一.它被加州理工学院、国家光学天文观测台和亚利桑那大学的一些天文学家确认为红外线类星体.这颗类星体发射的能量,90%以上是红外线.而原来发现的大约3,500颗类星体,发射的大部分能量处于紫外线、可见光或无线电波段.对这个类星体的形成提出的解释是,由于两个星系碰撞的结果,将大量的质量提供给了一个黑洞.这个黑洞位于这两个星系之一的中心.当物质汇入黑洞而释放出巨大的辐射能时,它并不容易成为可见的,因为它会被碰撞中释放出的星际尘埃所遮蔽.在另一方面,这些尘埃又     

认识黑洞边缘

最新的研究显示,黑洞也能成为明亮的辐射源——在吸积周围物质的过程中,当吸积盘中的气体盘旋着掉入黑洞时会释放出大量的引力能,这些辐射为我们认识黑洞边缘的秘密提供了一条途径。 黑洞的辐射主要来自吸积盘的热辐射。其中的幂律硬X射线是来自吸积盘的光子和吸积盘冕中热电子互相作用的结果。这一光谱已经在恒星质量黑洞中     

黑洞吸积盘的“反常”温度分布解

黑洞吸积盘是常用来解释高能天体物理现象的一种模型.迄今所发展的这种吸积盘模型,都是基于下列的能量方程的.ε=φ,(1)其中S为单位体积单位时间内在吸积物质中所产生的粘滞热,φ表示每单位体积的辐射冷却率.也就是说,方程(1)表示从吸积盘中一给定点上发出的辐射能流,就等于在相同点上的由     

首张黑洞照片诞生——谈黑洞的前生今世

1905年和1916年爱因斯坦分别提出了狭义相对论和广义相对论,这不仅改变了人类对宇宙的认识而且还深深地影响了我们的日常生活,其中广义相对论一个著名的预言就是黑洞。目前,天文学家发现几乎每个星系中心都存在一个百万到百亿个太阳质量的巨型黑洞,而且每个星系中可能还存在上亿个恒星级黑洞。中等质量黑洞是否存在目前还不确定。黑洞存在的间接证据已经有很多,但人类更渴望直接看到黑洞的面目。黑洞虽然本身并不发光,但可以将吸积物质的引力能通过吸积盘变成辐射,从而被我们看到。北京时间2019年4月10日21时,事件视界望远镜项目在比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿全球六大城市同步举行新闻发布会,公布人类获得的首张黑洞照片。这张照片摄自梅西耶87(M87)星系中心的黑洞,重约60亿太阳质量,距离地球5 600万光年,由全世界横跨几大洲近10台毫米波望远镜(或阵列)进行联网观测,项目团队包括来自中国科学院上海天文台等单位的10余名中国成员。可以说"人类首张黑洞照片"是继2016年发现引力波之后人们寻找到的爱因斯坦广义相对论最后一块缺失的拼图。本文还对未来中国在黑洞研究方面的重大项目做了简单介绍和展望。     

黑洞新图像表明存在巨型磁场

正事件视界望远镜的数据显示出M87星系黑洞附近发出的光的方向。事件视界望远镜拍摄到的M87星系黑洞新图像揭示了该黑洞周围旋转的物质所发射的光波的偏振(亮线)。这种偏振与黑洞的磁场有关天文学家首次发现了缠绕在黑洞周围的磁场。2021年3月24日,研究人员在《天体物理学快报》在线版发表的两项研究报告称,事件视界望远镜揭示了M87星系中心超大质量黑洞周围炽热的发光气体具有磁性。这些磁场被认为在黑洞如何吞噬物质并将强大的等离子体喷射到数千光年之外的太空中起着至关重要的作用。     

高红移类星体的观测

在宇宙大爆炸后10亿年以内的高红移(红移大于6)类星体为我们研究早期宇宙提供了重要的探针,这也使得对高红移类星体的观测研究成为星系宇宙学前沿研究领域的一大热点.本文对高红移类星体观测研究的重要性及其宇宙学意义,利用光学和近红外波段的观测发现早期宇宙中光度最高和中心黑洞质量最大的高红移类星体,以及利用亚毫米、毫米和射电波段观测对高红移类星体寄主星系所开展的研究等进行了较全面地总结,并对这一领域未来的研究前景与挑战进行了展望.     

死亡了的类星体今何在

最近两次观察表明许多“普通”的星系,包括我们自的银河系都包含有超巨型黑洞.类星体的标准模型——其能量来自一个其他方面正常的星系中心的巨大黑洞——给出一个推论:可能包括银河在内的许多邻近的星系都是死亡了的类星体,其间仍蕴藏着亿万倍于太阳质量的黑洞.虽然要直接证实这个观点是很困难的,但最近的两次观察增强了它的真实性.首先,伯克利加州大学的菲列本哥和加州理工学院的萨琴特发现,邻近星系在它们的深处     

活动星系核准周期振荡时延与频率呈关联演化

<正>黑洞的吸积过程在黑洞X射线双星(black hole X-ray binaries, BHB)和活动星系核(active galactic nucleus, AGN)中发挥着重要的作用.这个过程可以发射出强烈的多波段电磁波辐射.由于X射线辐射起源自吸积盘的内区,其成为了探索黑洞吸积过程的重要窗口.在BHB和AGN中, X射线亮度变化的特征已经被广泛地分析,其中X射线准周期振荡(quasiperiodic oscillation, QPO)是在两种系统中都观测到的一种特别有趣的现象.