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回音投射技术性的美取决于这种超大型品质

时间:2020-10-06 08:49:27来源:互联网

如果你仰头凝望星空时,你怎么知道你所见到的这些光斑是光亮而漫长的,還是相对性很弱而近?一种方式 是较为物件具体传出的光和它看上去的色度。它的真正色度和表观色度中间的差别,表明了一个物件与观测者的间距。精确测量星体的色度是一项挑戰,尤其是针对不发亮的超级黑洞。可是坐落于大部分星球管理中心的超大型品质超级黑洞出示了一个系统漏洞:他们常常拉拽周边的很多化学物质,产生能传出光亮辐射源的吸积盘。

根据精确测量光亮超级黑洞吸积盘的色度,科学家能够精确测量到超级黑洞以及所属星球的间距。距离测量不但能够协助生物学家建立一个更强的宇宙空间三维地图,还能够出示有关这种星体是怎样及其什么时候产生的信息内容。在一项新的科学研究中,科学家应用一种被誉为为“回音投射(Echomapping)”的技术性来精确测量500好几个星球中超级黑洞吸积盘的亮度。在发布在《天体物理学》刊物上的一项新科学研究,适用了这类方式 能够用于精确测量地球上和这种漫长星球中间间距的见解。

当挨近超级黑洞的热等离子技术(丧失电子器件的分子)越来越更亮时,就开始了回音投射的全过程,有时候乃至会释放出来短暂性能见光耀斑(即人的眼睛能见到的光波长)。光离开超级黑洞吸积盘,最后会碰到一个大部分超大型品质超级黑洞系统软件的相互特点:一个极大的尘埃云,样子像泡芙(也被称作环面)。当来源于吸积盘的闪亮抵达铺满浮尘的圆形内腔时,光源被消化吸收,造成浮尘提温并释放出来红外线。

超级黑洞的“回音投射”

这光亮的环面是一个立即答复,或是,有些人很有可能要说一个“回音”的转变产生在吸积盘。从吸积盘到浮尘环体內部的间距,可能是极大的(数十亿或数十万亿公里)。即便 是以每秒钟300000千米速率航行的光,也必须几个月或多年才可以越过它。假如科学家能观察到吸积盘中最开始的能见光耀斑和接着的环面红外线色度,就能精确测量光在这里2个构造中间散播的時间。由于光以规范的速率散播,这一信息内容也给科学家出示了吸积盘和环面的间距。

随后,生物学家能够运用距离测量来测算吸积盘的亮度,及其理论上它与地球上的间距。缘故是那样的:吸积盘中最贴近超级黑洞的一部分溫度能够做到数十万度高到连分子都被撕破,浮尘颗粒物也没法产生。吸积盘传出的发热量也使其周边地区转暖,如同严寒夜里的营火一样,在杜绝超级黑洞的全过程中,溫度慢慢减少。科学家了解,当溫度降低到大概2200华氏度(1200℃)时,浮尘就产生了。

营火越大(也就是说吸积盘辐射源的动能越多),浮尘便会离它越来越远。因此精确测量吸积盘和环面中间的间距,就可以获得吸积盘的动能輸出,这与它的亮度正相关。因为光很有可能必须几个月或多年才可以越过星盘和环面中间的室内空间,科学家必须数十年的数据信息。此项新科学研究取决于近二十年来对超级黑洞吸积盘的能见光观察,这种观察是由几架路面望眼镜捕获的。

漫长的星球

浮尘传出的红外线被美国nasa(NASA)近地星体宽场红外线检测探测仪(NEOWISE)检测到,该探测仪以前被取名为WISE。该航天飞机大概每六个月对全部天上开展一次勘测,为科学家出示了不断观查星球和找寻这种光“回音”的机遇。此项科学研究应用了WISE/NEOWISE在二零一零年至今年间搜集的14次天上调研。在一些星球中,光要用十年之上的時间才可以越过吸积盘和浮尘中间的间距,它是目前为止在太阳系之外精确测量到的最多回音。

运用回音投射来精确测量从地球上到漫长星球间距的念头并不新鮮,但此项科学研究在证实其可行性分析层面获得了重大突破。此项科学研究是类似科学研究中经营规模较大 的一次,它确认了在全部星球中,不管超级黑洞的尺寸等自变量怎样转变,回音投射全是一样的,可是此项技术性都还没进到金子时间段。因为多种多样要素的危害,距离测量欠缺精密度,最特别注意的是,科学家必须大量地掌握围绕超级黑洞浮尘圈內部地区的构造。这类构造很有可能会危害浮尘在光源第一次抵达时需传出红外感应的光波长。

WISE的数据信息并不包括全部红外线光波长范畴,更普遍的数据能够改进距离测量。美国nasa南希·格蕾丝·罗蔓太空望远镜将于21世纪20年代中后期发送,它将出示不一样红外线光波长范畴的总体目标观察。该组织 将要开展的SPHEREx任务(意味着宇宙空间历史时间、再弱电解质时期和冰检测者的光谱仪分光光度计)将在多种多样红外线光波长下检测全部天上,并有利于改善此项技术性。该科学研究的关键创作者,伊利诺伊大学厄本那-香槟分校研究者钱扬说:

规范烛火

回音投射技术性的美取决于这种超大型品质超级黑洞不容易迅速消退,超级黑洞盘很有可能会历经几千年乃至数百万年的积极扩口,因而,我们可以为同一系统软件不断精确测量尘土雷达回波,以改进距离测量。根据色度的距离测量,早已可以用已经知道亮度的“规范烛火”目标来进行。在其中一个事例便是一种被称作1a型cf超新星的发生爆炸行星,它在发觉暗能量(暗能量就是指宇宙空间加快澎涨身后的神密推动力)层面充分发挥了主导作用。1a型cf超新星的亮度都类似,因此科学家只必须精确测量他们的表观色度就能测算出他们与地球上的间距。

用别的规范焟烛,科学家能够精确测量一个物件的特性,以推论其特殊的亮度。这就是回音投射的状况,每一个吸积盘全是唯一的,但精确测量亮度的技术性同样。针对科学家而言,应用多种多样规范焟烛有很多益处,例如能够较为距离测量結果以确定他们的精确性,而每个规范焟烛都是有分别的优点和缺点。精确测量宇宙空间间距是天文学的一个基础挑戰,因此有可能有一个附加的方法十分令人激动。

博科园|科学研究/来源于:JPL/NASA参照刊物《天体物理学》DOI:10.3847/1538-4357/aba59b博科园|科学研究、高新科技、科学研究、科谱

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