科学家首次研究了磁场在银河系内部以多个波长进行观察——结果发现它与我们之前的想法不符。
根据佛罗里达大学和德克萨斯大学圣安东尼奥分校的研究人员的说法,名为 V404 Cygni 的黑洞的磁场比预期的要弱得多,这一发现意味着我们可能必须重新设计当前的黑洞喷流模型。
V404天鹅座位于天鹅座中,距离约7,800光年,是一个双微类星体系统,由质量约为太阳9倍的黑洞及其伴星(一颗比太阳稍小的早期红巨星)组成。
2015 年,该系统突然启动,并在大约一周的时间里定期闪现活动黑洞吞噬物质来自它的伴星。
有时,它是天空中最亮的 X 射线物体;有时,它是天空中最亮的 X 射线物体。 但它也表明,根据美国宇航局戈达德的 Eleonora Troja 的说法,“所有波长的异常变化”——提供了研究天鹅座 V404 和黑洞进食活动的难得机会。
正是在这一时期,佛罗里达大学 Yigit Dallilar 领导的团队进行了研究。
什么时候当它们处于活跃状态时,它们会被一个明亮发光的吸积盘包围,当物质向黑洞旋转时,引力和摩擦力会加热这些物质,从而照亮吸积盘。
当黑洞消耗物质时,它们会以接近光速的速度从日冕(吸积盘上方和下方的热旋转气体区域)喷出强大的等离子体射流。
先前的研究研究表明,这些日冕和喷流是由强大的磁场控制的——靠近黑洞事件视界的磁场越强,喷流就越亮。
这是因为磁场被认为就像一个同步加速器,加速穿过它的粒子。
Dallilar 的团队研究了 V404 Cygni 2015 年在光学、红外、X 射线和无线电波长上的馈电事件,发现了快速的同步加速器冷却事件,使他们能够获得磁场的精确测量。
他们的数据显示,磁场比当前模型预测的要弱得多。
“这些模型通常讨论喷流底部更大的磁场,许多人认为这相当于日冕,”达利拉尔告诉《新闻周刊》。
“我们的结果表明这些模型可能过于简单化。具体来说,每个黑洞可能没有单一的磁场值。”
黑洞本身没有磁极,因此不会产生磁场。 这意味着吸积盘日冕磁场是由黑洞周围的空间以某种方式产生的——这一过程目前尚不清楚。
这个结果并不意味着之前的发现是不正确的,但它确实表明动态可能比之前想象的要复杂一些。
该团队的研究确实发现同步加速器过程主导了冷却事件,但无法提供有关导致粒子加速的原因的数据。 正如人们对黑洞的期望一样,这一发现不仅回答了一个问题,而且还发现了更多需要进一步研究的问题。
“我们需要总体了解黑洞,”研究员克里斯·帕克汉姆说德克萨斯大学圣安东尼奥分校。
“如果我们回到宇宙的最早点,就在宇宙诞生之后,黑洞和星系之间似乎一直存在着很强的相关性。 黑洞和星系(我们的宇宙岛)的诞生和演化似乎是密切相关的。
“我们的结果令人惊讶,我们仍在努力解决这个问题。”
该研究已发表在期刊上科学。