研究人員首次測量了從黑洞附近流出的熱氣體中迅速變化的溫度。

流出的氣體是位于巨型星系中心的超大質(zhì)量黑洞的共同特征。

這些黑洞比太陽大數(shù)百萬甚至數(shù)十億倍，它們會圍繞周圍的氣體進(jìn)行燃燒。

太空望遠(yuǎn)鏡將此視為從黑洞周圍的光盤最內(nèi)部發(fā)出的明亮發(fā)射，包括X射線。

偶爾，黑洞吃得太多，并且會產(chǎn)生超快風(fēng)。這些風(fēng)是研究的一個(gè)重要特征，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^清除周圍的氣體來抑制恒星的誕生，從而對調(diào)節(jié)宿主星系的生長產(chǎn)生強(qiáng)大的影響。

使用ESA的XMM-Newton和NASA的核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列(NuSTAR)望遠(yuǎn)鏡，由劍橋天文學(xué)研究所的Michael Parker領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組現(xiàn)在已經(jīng)對附近的超大質(zhì)量黑洞進(jìn)行了最詳細(xì)的觀測。

這個(gè)黑洞位于Centaurus星座的活動星系IRAS 13224-3809中。

從黑洞記錄的風(fēng)速達(dá)到1.59億英里/小時(shí)(71,000公里/秒) - 光速的0.24倍 - 使其成為已知最快的黑洞風(fēng)的前5%。

“我們知道超大質(zhì)量黑洞會影響其宿主星系的環(huán)境，黑洞附近產(chǎn)生的強(qiáng)風(fēng)可能是他們這樣做的一種方式，”NuSTAR首席研究員，加州理工學(xué)院的Fiona Harrison博士說。 。

“第一次觀測到的快速變化，提供了關(guān)于這些風(fēng)如何形成以及它們可以進(jìn)入星系的能量的線索。”

XMM-Newton連續(xù)17天專注于IRAS 13224-3809的黑洞，揭示了風(fēng)的極端變化性質(zhì)。

“我們通常只對一個(gè)特定物體進(jìn)行一次觀察，然后幾個(gè)月甚至幾年后我們再次觀察它，看看是否有變化。由于這次長時(shí)間的觀察活動，我們首次在不到一小時(shí)的時(shí)間內(nèi)觀察到風(fēng)的變化，“帕克博士說。

在風(fēng)的溫度升高(數(shù)百萬華氏度)中可以看到變化，這是他們對黑洞旁邊的光盤發(fā)出更大X射線輻射的反應(yīng)的標(biāo)志。

觀察結(jié)果還揭示了流出氣體的化學(xué)指紋的變化：隨著X射線發(fā)射的增加，它從原子中剝離了風(fēng)中的電子，消除了數(shù)據(jù)中看到的風(fēng)的特征。

“在不到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間里，風(fēng)的化學(xué)指紋隨著X射線的強(qiáng)度而變化，比以往任何時(shí)候都快了幾百倍，”共同作者，同樣來自劍橋天文學(xué)研究所的Andrew Fabian博士說。

“這使我們能夠?qū)⒂捎谶@些材料產(chǎn)生的X射線發(fā)射與黑洞聯(lián)系起來，與遠(yuǎn)離外流的風(fēng)的可變性聯(lián)系起來。”

“找到這種可變性，并找到這種聯(lián)系的證據(jù)，是了解黑洞風(fēng)如何發(fā)射和加速的關(guān)鍵步驟，這反過來又是了解它們在主星系中形成恒星形成能力的重要部分，”XMM說。 -Newton項(xiàng)目科學(xué)家Norbert Schartel博士。

“這是我們第一次看到風(fēng)與黑洞的輻射相互作用，”帕克博士說。

“對這一來源的進(jìn)一步研究可能會對我們對這些風(fēng)的形成和動力，它們所處的位置，它們的密度以及持續(xù)時(shí)間的知識有廣泛的影響 - 所有這些都將增加我們的理解黑洞和它們的星系之間的相互作用。“