第一次,从星系中心检测到的发射线中独特的双峰使我们有机会探索围绕中心黑洞的明亮圆盘的边缘。这不仅证实了我们对超大质量黑洞周围区域的许多怀疑,而且还允许对圆盘和黑洞本身进行测量。
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超大质量黑洞和螺旋进入其中的物质,称为吸积盘, – 但我们对它们的了解大部分依赖于建模,而不是直接观察。尽管地球和银河系中心之间有太多的障碍物,无法清楚地看到那里的圆盘,尽管人类已经取得了巨大的进步。与此同时,其他星系距离我们太远了,我们无法充分解析它们的圆盘来确定它们的边界,更不用说外边缘发生了什么。
至少,天文学家是这么认为的,直到对星系 III Zw 002 的观测结果远远超出预期。从距离我们十亿光年的这个星系观测到的光谱使巴西天文学家首次测量了超大质量黑洞周围吸积盘的大小。他们还设法确定了它相对于地球的方向以及一些关于元素如何分布的信息。
和明星一样,活动星系核(AGN)是黑洞周围的明亮区域,通过其热量产生电磁频谱的光,并且在特定波长(称为发射线)下具有更大的强度。发射线是先前被激发到激发态的电子回落到较低能级的结果。
释放时,每条发射线都特定于特定的光波长,与电子所下降的能隙不同,而这又是电子轨道元素所独有的。然而,当光源快速靠近或远离我们时,。
气体在旋转的超大质量黑洞周围移动得如此之快,以至于由于远离而导致一侧的发射线波长稍长,而另一侧的发射线似乎比其真实波长稍短。这创造了所谓的在发射线正常值的两侧。
在 Paschen-alpha 和 Oxygen I 发射线处从 III Zw 002 核检测到的光。值得注意的是,帕邢-α 线在其静止帧值处包含尖锐的峰值,而氧气则没有。差异反映了它们主要发射的半径
图片来源:Dias dos Santos 等人。
到目前为止,这种双峰仅在可见光下的氢排放中被发现。然而,当使用双子座近红外光谱仪研究 III Zw 002 的光时,德尼马拉·迪亚斯·多斯桑托斯惊讶地发现来自氧气的光,以及来自帕邢-α氢谱线的红外双峰。国家空间研究所的博士生迪亚斯·多斯桑托斯得出的结论是,这些排放物来自距银河系超大质量黑洞中心 18.8 光日的区域。帕邢-阿尔法线的起点稍远,半径为 16.8 光日。
相比之下,航海者一号距太阳的距离为不到一光日。
然而,整个圆盘可能延伸得更远。 Dias dos Santos 及其同事估计该区域产生的排放量达到 52.4 光日。这是对此类圆盘大小的首次相当精确的观测估计。这个距离并不容易进行比较,甚至比最外层柯伊伯带天体的轨道还要远 30 倍以上,比如“”,但也不到距离太阳最近的邻近恒星的三十分之一。
“我们之前并不知道 III Zw 002 具有这种双峰轮廓,但当我们减少数据时,我们非常清楚地看到了双峰,”团队负责人 Alberto Rodriguez-Ardila 博士在一份报告中说道。陈述。 “事实上,我们多次减少了数据,认为这可能是一个错误,但每次我们都看到了同样令人兴奋的结果。”
罗德里格斯-阿迪拉补充说:“首次检测到这种双峰轮廓,对区域的几何形状施加了严格的限制,否则无法解决这一问题。”
假设气体的运动是由黑洞的引力驱动的,研究小组估计其质量是太阳的 400-9 亿倍,并且圆盘的方向与地球成 18 度。
该研究发表在开放获取天体物理学杂志通讯









