星系中心大质量黑洞及潮汐瓦解恒星事件

黑洞潮汐瓦解恒星事件(Tidal Disruption Events,TDE)是星系中心黑洞瓦解进入其潮汐瓦解半径内的恒星并吸积恒星碎片物质而产生的一种剧烈辐射耀发现象.TDE的能谱和光变特征中蕴含了中心黑洞和被瓦解的恒星的信息,为我们证实和普查宁静星系中的黑洞,研究其参数、吸积过程和喷流产生、以及核区星际介质等提供了可能.TDE还可能提供中等质量黑洞和双黑洞存在的证据.TDE的观测和理论已成为一个新开辟的天体物理研究领域,但目前的进展受制于探测到事件太少(尤其是在X射线波段),且观测数据普遍质量不高.TDE的发生率很低,要探测大样本的事例需要监测足够大的空间体积.爱因斯坦探针卫星(Einstein Probe,EP)覆盖了0.5–4 keV的软X射线波段(接近TDE耀发时的辐射峰值能段),具有大视场以及高灵敏度,非常利于对TDE的探测.预期爱因斯坦探针卫星每年可以发现约几十至上百例TDE,其中有约10例或更多具有相对论性喷流特征.这将使我们可以获得较为完备、具有统计意义的TDE的样本,为进一步研究黑洞的存在和统计性质、增长和演化、发现中等质量黑洞和大质量双黑洞等提供了新的途径.     

星系中心大黑洞的宇宙学演化

在冷暗物质晕等级成团宇宙学模型中,伴随着暗物质晕并合,星系中心黑洞也断地并合和增长.于展Press-Schechter公式（EPS）我们编写了一自适应时间长Monte Carlo程序,重构了表征暗物质晕等级成团并合树.在成功地建立了黑洞和暗物质晕宇宙学演化模型后,我们通过引入直接吸积（包标准薄盘吸积和磁流体力学吸积）和随吸积两类黑洞吸积模式,论了黑洞自旋和质量宇宙学演化.通过与观测到AGN光度函数比较,我们发现黑洞通过磁流体力学吸积模式增长,与观测符合最好.于以上理论框架,我们还研究了双大质量黑洞演化,发现双黑洞通过共转气体吸积盘吸积对双黑洞质量比分存在显著影响.     

科学家发现矮星系包含巨大质量黑洞 证实超大质量黑洞早于星系形成

[科技日报]据美国物理学家组织网报道,科学家在西雅图召开的美国天文学会会议上报告说,在一个由恒星组成的小型矮星系中,他们发现了一个超大质量黑洞,其质量是太阳的100万倍。这是超大质量黑洞早于星系形成的     

两类Seyfert星系的黑洞质量与吸积率

收集了89个Seyfert星系样本,利用反响映射法和恒星弥散速度法计算了Seyfert星系的黑洞质量,分别研究了Seyfert 1和Seyfert 2星系的黑洞质量与吸积率、热光度和红移之间的相关性,结果发现Seyfert 1星系的黑洞质量与吸积率、热光度和红移之间具有强相关性,Seyfert 2星系的黑洞质量与吸积率之间具有弱的负相关性,与热光度和红移之间具有弱相关性.两类Seyfert星系的区别除了源于吸积盘倾角不同外,还可能与星系的环境、演化和星系核的活动有关.     

活动星系核中心黑洞的质量与进动

为了考察活动星系核中心黑洞质量对其进动的影响,本文对活动星系核中吸积盘驱使黑洞及其喷流进动的模型即盘致进动模型作了进一步研究.首先,在进动周期-绝对星等关系中代入由观测得到的黑洞质量,结果弥散度有所减小;其次,对此模型中黑洞质量与其进动锥角在演化过程中应有的关系做了理论分析并绘出理论曲线,发现它们之间是反相关的;最后,详细考察黑洞质量和进动锥角观测值的实际分布,发现理论曲线与实际数据是相吻合的.所以,盘致进动模型对黑洞进动现象的解释是比较合理的.     

赛弗特工星系黑洞质量与宇宙学红移的研究

对214个SeyfertI星系（其中147个窄线SeyfertI星系（NLSIs）,67个宽线Seyfert工星系（BLSIs））的红移、热光度、爱丁顿比、黑洞质量的分布进行研究,并讨论了红移和热光度、爱丁顿比的关系。得到了以下结论：1）窄线SeyfertI星系的红移、热光度、爱丁顿比都大于宽线SeyfertI星系的红移、热光度、爱丁顿比;2）窄线SeyfertI星系的黑洞质量小于宽线SeyfertI星系的黑洞质量;3）在大样本下SeyfertI星系从窄线Seyfert工星系到宽线SeyfertI星系演化,与他人用其他方法得到的结果是一致的。     

低红移活动星系核中大质量黑洞与核球质量关系研究

采用活动星系核图像的核球/盘分解数据得到核球R波段光度值,计算了一个X射线活动星系核样本的中心大质量黑洞质量与核球质量之比(Mbh/Mbulge),其中包括15个窄线塞弗特1星系(NLS1 s)和18个宽线塞弗特1星系(BLS1 s).我们发现log(Mbh/Mbulge)的平均值,对15个窄线塞弗特1星系为:-3.81±0.11;而对18个宽线塞弗特1星系,则为:-2.91±0.13.这表明:窄线塞弗特1星系相对于宽线塞弗特1星系而言有较低的Mbh/Mbulge.     

星系碰撞让黑洞“挨饿”

正天文学家曾认为,星系之间的碰撞一定会增加中心黑洞的活跃程度。但一项于2021年1月25日发表在Nature Astronomy上的研究表明,有些碰撞会通过清除物质降低中心黑洞的活跃程度。星系的碰撞方式很多。常见的如一个小星系与一个大星系发生侧面碰撞,前者会被后者吸收,合并成一个星系。这种合并往往会为大星系中心的大质量黑洞提供燃料,使其更加活跃。     

活动星系核中黑洞质量与宇宙学红移的研究

收集了209个活动星系核（46个平谱射电类星体,78个BLLac天体,85个射电星系）样本,估算出爱丁顿吸积率,讨论了黑洞质量、热光度、红移量和爱丁顿吸积率之间的关系,得出了以下结论：（1）活动星系核的一个演化序列为：平谱射电类星体（FsRQ）——BL Lac天体——射电星系（RG）的演化;（2）三类星体的中心黑洞质量、红移量和热光度有较大差异：皆为FSRQ〉BLLac〉RG;（3）吸积率与热光度之间的相关性很强,吸积率的变化将导致热光度的变化。     

星系内黑洞形成过程的熵演化

将星系中黑洞的形成过程分为两个阶段:第一个阶段是有序化的"整肃"阶段,第二个阶段是无序化的"撞击"阶段.从热力学角度和引力场论、量子辐射的角度详细地分析了这两个阶段中星系系统熵(黑洞广义熵)的演化,得出星系中黑洞的形成过程是一个熵减少过程的结论.     

星系大碰撞

正两个物体相撞,撞击力的大小取决于双方的速度和质量。比如,两个人撞在一起,后果可能是脑门上的鼓包;两辆车撞在一起,严重时能导致车毀人亡;两枚导弹撞击在一起,会引发一次壮观的太空大爆炸。那么,两个包含着成千上万颗恒星的星系,若是撞在一起,会有什么样的震撼效果呢?语言难以描述,唯有看图!天线星系——正在撞击上图是天线星系,汇聚着成千上万颗像太阳一样的恒星,天文学家1785年就用望远镜看到了它。在宇宙里,这是非常壮观的景象之一。但不得不说,它看起来乱七八糟,像是随意拼凑起来的。过了一段时间,天文学家才意识到,他们正在目睹宇宙中最惊心动魄的大事件之一:天线星系不是一个星系,而是正在发生碰撞的两个星系!     

星系大碰撞

“亲爱的人类:你们好,我是你们的老朋友地球! 自从你们星际移民到远方,转眼已经30多亿年了,我很想念你们,也怀念我们相处的日子!对我来说,你们是这寂寞宇宙中,和我朝夕相伴的朋友。很早你就说过星系之间会出现碰撞,那时,我还不大相信,而现在银河系与仙女座星系的碰撞,就发生在我的眼前,我目睹了这宇宙中壮丽而残酷的一幕……。”     

Seyfert1和Seyfert2星系黑洞质量与宇宙学红移的研究

收集了359个Seyfert星系的观测数据(其中Seyfert 1星系观测数据283个,Seyfert 2星系观测数据76个).对红移、爱丁顿比、黑洞质量的分布进行研究,并讨论了红移和爱丁顿比的关系.得到了以下结论:1)Seyfert 1星系的红移平均值大于Seyfert 2星系的红移平均值;2)Seyfert 1星系的爱丁顿比平均值小于Seyfert 2星系的爱丁顿比平均值;3)Seyfert 1星系黑洞质量的平均值小于Seyfert 2星系黑洞质量的平均值.     

超巨黑洞正忙于"吞食"星系

未来3年内，中国科学家将“冲击”百万亿次超级计算机，从而全面刷新目前国产高性能计算机的性能，实现新的飞跃。     

一对近邻大质量早型星系的并合性质

星系并合在星系的形成与演化中具有关键作用,利用深度曝光成像观测数据,研究了一对相互作用星系的并合性质以及其中一个星系壳状结构的起源.结果表明:壳状结构的g-i颜色较星系中心处蓝,多波段能谱分布显示壳状结构的u*波段颜色较核心更蓝.这说明星族年龄更年轻或金属丰度更低,因此壳状结构来源于次并合,其所产生的壳状结构为主星系贡献了14.1%的恒星质量. 2个星系各自整体的能谱分布表明它们的星族性质十分接近,结合中性氢的观测结果可知这对星系正在进行主干并合(major dry merger).通过对并合时标的估算得出在没有新的并合事件发生的情况下,这对星系将在～1.4 Gyr后并合成为1个恒星质量为～2×1011M⊙的贫气体星系.     

Blazars的中心黑洞质量

文章利用Blazar中γ射线中光深对黑洞质量的依赖关系,搜集了blazar的相关观测数据,包括X射线和γ射线的流量以及短光变时标,分析了33个blazars,得到中心黑洞质量,辐射区距离,辐射角以及多谱勒因子等重要参量．结果表明：中心黑洞质量的范围是（1．32～151．49）10^7M＋（M＋是太阳质量）,辐射区范围（16．8～992．9）Rg（Rg是Schwild半径）,辐射角的范围是1．31°-56．34°,多谱勒因子的范围0．21～4．11．     

水母

正过去20年里,人们发现海洋中的胶质类生物,如水母、栉水母、被囊类等,明显增多,特别是水母类生物在全球许多海域出现种群暴发,并导致一系列的经济和社会问题。海洋中的水母为什么会变得这么多,甚至泛滥成灾?是全球气候变化还是人类活动引起的?水母数量增多对海洋生态系统有什么影响?水母会成为海洋生态系统中的"老大"吗?来吧,在下一期《大自然》中寻找答案吧。