科学家们已经了解了超大质量黑洞是如何在120亿年中增长的

探索点小小科技 2024-08-29 00:07:50

宾夕法尼亚州立大学的一组科学家对超大质量黑洞生长的动力学进行了全球分析。数据来自 X 射线天文台和模拟。这项工作使追踪超大质量黑洞在过去 120 亿年中如何获得约 90% 的质量成为可能。最初的 10% 质量从早期宇宙开始就一直是个谜,至今仍未解开。

图片来源:Kandinsky 3.0/3DNews AI generation

质量大于 100 万太阳质量的超大质量黑洞 (SSH) 主要通过两个过程生长:物质吸积(落入黑洞)和与其他黑洞合并。吸积的速率和强度可以预见地增加 MFA 的质量,可以直接通过这些物体发射的 X 射线的强度来判断。吸积盘内部区域的加热气体也落到黑洞的两极,在那里它的能量与物质射流(在射流中)一起飞溅出来。在 X 射线中,所有这些都由空间 X 射线天文台完美地显示和测量。从这些数据中计算出质量增加的速率并不难,平均而言,每年为 1 个太阳质量。

黑洞合并是测量 NCR 馈源动力学的更复杂的过程。但科学家们确实观察到了当两个或多个星系与每个星系中心的黑洞合并时通常发生的情况。如果您将统计数据与计算联系起来,模拟将或多或少地准确估计合并过程中 NPR 的增长。根据获得的数据,这个过程相当于 NCD 的质量每隔几十年增加一个太阳质量。

所描述的超大质量黑洞质量获取过程可以解释它们每个黑洞的质量仅增加 90%,这是在过去 120 亿年中发生的。在大爆炸后剩下的 18 亿年里,我们没有关于未来 BSC 如何获得 10% 质量的数据。詹姆斯韦伯红外天文台现在正在帮助处理什么还有待观察。同样有趣的是,NPR 在大约 80 亿年前停止生长。那时,为它们提供动力所需的气体似乎已经大部分被吸收,并且由于宇宙膨胀,合并过程已经减慢。

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