長期以來,科學家一直認為這很糟糕黑洞在它們周圍建立,形成了甜甜圈狀結構。但是,一項新研究的結果挑戰了這個想法。
黑孔周圍的氣環不是剛性甜甜圈狀結構
計算機模擬和觀察阿爾瑪天文台在智利的Atacama沙漠中,揭示了圍繞活躍的超級質量黑洞的氣體不是簡單的甜甜圈形狀。
相反,天文學家發現,從黑洞中心排出的氣體與插入的氣體相互作用,並創建了類似於噴泉的動態循環模式。
來自日本國家天文天文台(NAOJ)的Takuma Izumi和同事使用Alma觀察Circinus Galaxy中的一個超質量黑洞,距地球約1400萬光年。他們還使用了由Naoj操作的超級計算機Cray XC30 ATERUI,以模擬落入黑洞的氣體。
在比較了來自ALMA和計算機模擬的觀察結果之後,研究人員發現,黑洞的推定甜甜圈形狀實際上不是一個剛性結構,而是複雜的高度動態氣態組件的集合。
“通過與基於輻射驅動的噴泉方案的模型預測進行比較,我們表明原子流是原子磁盤幾何厚度的驅動力,” Izumi及其同事寫在他們的研究中發表在天體物理雜誌10月30日。
類似於噴泉
當冷分子氣體落入黑洞時,它會在旋轉平面附近形成一個磁盤。然後將氣體在接近黑洞時加熱,從而導致分子分解成原子和離子。
某些原子沒有被黑洞吸收,而是在磁盤上方和下方排出。熱原子氣體還落在磁盤上,形成了三維結構,該結構與城市公園中發現的水噴泉連續相似。
“以前的理論模型設定了對剛性甜甜圈的先驗假設,”來自日本Kagoshima University的研究人員Keiichi Wada領導了模擬研究說。
“我們的模擬不是從假設開始,而是從物理方程式開始,並首次表明氣體循環自然形成甜甜圈。”