來自超大質量黑洞吸積盤外圍的第一條發射線

第一次，從星系中心檢測到的發射線中獨特的雙峰使我們有機會探索圍繞中心黑洞的明亮圓盤的邊緣。 這不僅證實了我們對超大質量黑洞周圍區域的許多懷疑，而且還允許對圓盤和黑洞本身進行測量。

超大質量黑洞和螺旋進入其中的物質，稱為吸積盤， – 但我們對它們的了解大部分依賴於建模，而不是直接觀察。 儘管地球和銀河系中心之間有太多的障礙物，無法清楚地看到那裡的圓盤，儘管人類已經取得了巨大的進步。 同時，其他星系距離我們太遠了，我們無法充分解析它們的圓盤來確定它們的邊界，更不用說外緣發生了什麼。

至少，天文學家是這麼認為的，直到對星系 III Zw 002 的觀測結果遠遠超出預期。 從距離我們十億光年的這個星系觀測到的光譜使巴西天文學家首次測量了超大質量黑洞周圍吸積盤的大小。 他們還設法確定了它相對於地球的方向以及一些關於元素如何分佈的資訊。

和明星一樣，活動星系核（AGN）是黑洞周圍的明亮區域，透過其熱量產生電磁頻譜的光，並且在特定波長（稱為發射線）下具有更大的強度。 發射線是先前被激發到激發態的電子回落到較低能階的結果。

釋放時，每條發射線都特定於特定的光波長，與電子所下降的能隙不同，而這又是電子軌道元素所獨有的。 然而，當光源快速靠近或遠離我們時，。

氣體在旋轉的超大質量黑洞周圍移動得如此之快，以至於由於遠離而導致一側的發射線波長稍長，而另一側的發射線似乎比其真實波長稍短。 這創造了所謂的在發射線正常值的兩側。

到目前為止，這種雙峰僅在可見光下的氫排放中被發現。 然而，當使用雙子座近紅外光譜儀研究 III Zw 002 的光時，德尼馬拉·迪亞斯·多斯桑托斯驚訝地發現來自氧氣的光，以及來自帕邢-α氫譜線的紅外線雙峰。 國家太空研究所的博士生迪亞斯·多斯桑托斯得出的結論是，這些排放物來自銀河系超大質量黑洞中心 18.8 光日的區域。 帕邢-阿爾法線的起點稍遠，半徑為 16.8 光日。

相比之下，航海家一號距太陽的距離為不到一光日。

然而，整個圓盤可能會延伸得更遠。 Dias dos Santos 及其同事估計該區域產生的排放量達到 52.4 光日。 這是對此類圓盤大小的首次相當精確的觀測估計。 這個距離並不容易進行比較，甚至比最外層柯伊伯帶天體的軌道還要遠 30 倍以上，例如“”，但也不到距離太陽最近的鄰近恆星的三十分之一。

「我們之前並不知道 III Zw 002 具有這種雙峰輪廓，但當我們減少數據時，我們非常清楚地看到了雙峰，」團隊負責人 Alberto Rodriguez-Ardila 博士在一份報告中說道。陳述。 “事實上，我們多次減少了數據，認為這可能是一個錯誤，但每次我們都看到了同樣令人興奮的結果。”

羅德里格斯-阿迪拉補充說：“首次檢測到這種雙峰輪廓，對區域的幾何形狀施加了嚴格的限制，否則無法解決這一問題。”

假設氣體的運動是由黑洞的引力驅動的，研究小組估計其質量是太陽的 400-9 億倍，圓盤的方​​向與地球成 18 度。

該研究發表在開放獲取天體物理學雜誌通訊