科学家研究揭晓星系黑洞如何制造磁性喷射流

内容来源：中国科技论文在线

这是计算机虚拟的星系内核存在的一个超大质量黑洞，目前天文学家最新研究揭晓了黑洞制造磁性喷射流谜团。

腾讯太空讯 据物理学网站报道，目前，天文学家模拟超大质量黑洞产生的强大喷射流，可以解释为什么一些喷射流像明亮信号灯，在宇宙中清晰可见，而另一些喷射流会分解无法刺穿星系光晕。

大约10%的星系存在活跃内核，通常认为星系中心膨胀区域有超大质量黑洞，观测数据显示气体喷射流将以星系内核相反的方向聚集。这些炽热电离气体在黑洞扭曲磁场作用下驱动，超大质量黑洞的体积相当于太阳的数十亿倍。

40年以来这是一个科学谜团，为什么一些喷射流会非常大，刺穿星系光晕进入星际空间，而另一些喷射流却十分有限，经常在抵达星系边缘之前就已消失。该答案将揭晓星系和所在中心黑洞是如何进化的，因为夭折的喷射流被认为搅浑星系，并且减缓恒星形成，同时它们能够缓慢气体汇流，这些气体为贪婪的黑洞提供食物。通过这个模型将帮助天文学家理解其它类型喷射流，例如：个别恒星制造的喷射流，我们观测到的是伽马射线喷射流或者脉冲星。

该项目负责人、美国加州大学伯克利分校理论天体物理学家亚历山大-彻克霍斯科伊(Alexander Tchekhovskoy)说：“然而很容易在模拟实验中复制这种稳定喷射流，这将是一个巨大的挑战，解释何种原因导致喷射流分解。为了解释为什么一些喷射流是不稳定的，研究人员必须解释喷射流路径中的红巨星承载了过多的喷射流气体，从而使红巨星变得非常重，导致喷射流不稳定，逐渐出现分解现象。”

他们将产生喷射流的磁场因素计算在内，发现喷射流中磁场不稳定性，从而决定了它们的命运。如果喷射流并不强大，无法穿透周围气体，该喷射流将变得狭窄或者平行，其外形趋向于扭曲和阻断。当这些现象发生时，炽热电离气体将穿过磁场喷涌至星系，膨胀炽热气体，导致星系逐渐加热。

旋转星系内核超大质量黑洞产生磁性动力喷射流的模拟实验表明，强大喷射流形成的磁场将促使喷射流穿过周围气体，刺穿星系光晕，形成炽热气体通道进入星际介质。强大喷射流能够穿透周围气体进入星际介质，其决定因素是喷射流动力，以及一定距离内气体密度如何快速下降，这通常依赖于星系内核质量和半径。目前，这项最新研究报告发表在6月17日出版的《英国皇家天文学会月报》上。