从超大质量黑洞逸出的气体可能引发银河系“海啸”

艺术家对超大质量黑洞周围气体结构的印象图。图片来源:Nima Abkenar
超大质量黑洞周围的区域确实是一个极端的环境。得益于新的计算机模拟,研究人员对围绕这些宇宙巨星的气体中可能发生的情况有了一些了解。该团队报告称,预计海啸般的波浪和涡旋将从黑洞中扩散开来。
在最靠近黑洞的区域,令人难以置信的引力效应使坠落的物质温度上升到数百万度。这种等离子体发光,发出高能 X 射线,加热周围的气体。这项研究发表于天体物理学杂志,表明这种加热的气体会变成块状并在黑洞周围的云状吸积盘中产生一些奇特的效应。
研究小组的模拟报告显示,盘面中存在波浪,由于 X 射线的加热效应,波浪会突然急剧增大,就像海啸袭击海岸线一样。他们还报告了卡门涡街的形成,这是一种经常在大气中出现的重复旋涡模式。
内华达州拉斯维加斯大学的合著者丹尼尔·普罗加 (Daniel Proga) 在一篇论文中说:“控制地球上现象的是物理定律,它们可以解释外太空甚至黑洞之外很远的地方的事物。”陈述。

研究人员表示,超大质量黑洞外围形成的热气囊是造成这些影响的关键。这些热气囊推动较冷的气体向前移动,使其升温,并形成可延伸至 10 光年的新结构。
“这些云层的温度比太阳表面高 10 倍,并且以太阳风的速度移动,因此它们是相当奇特的物体,你不会希望飞机飞过它们,”论文第一作者、内华达大学拉斯维加斯分校的博士后研究员、洛斯阿拉莫斯国家实验室的客座科学家蒂姆·沃特斯解释道。
该模拟结果与一些关于活跃超大质量黑洞附近云层形成的长期理论相矛盾。这里的云层不是蓬松的白色,而是密度过高的星际物质。它们的形成似乎依赖来自黑洞周围最近区域的强大辐射。
为了凝结成团,气体的温度必须足够低。从黑洞中传播出来的气体温度高且速度快,但随着气体远离黑洞,它们会抬起温度较低的气体,从而形成这些云,其移动速度可高达每秒 10,000 公里(每小时 2000 万英里)。
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