发现从热吸积流中发射到弱吸积超大质量黑洞的高能热风存在的直接证据

发现从热吸积流中发射到弱吸积超大质量黑洞的高能热风存在的直接证据

（报道）据cnBeta：宇宙中的超大质量黑洞会吞噬它们周围的气体，下降的气体被称为黑洞吸积流。在《自然-天文学》上发表的一项研究中，中国科学院上海天文台袁峰教授领导的研究小组与南京大学李志远教授领导的研究小组一起，发现了从热吸积流中发射到弱吸积超大质量黑洞的高能热风存在的直接证据，代表着向理解黑洞周围吸积过程迈出了一步。

宇宙中几乎每个星系都存在一个超大质量的黑洞。黑洞周围的气体将被吸积并形成一个吸积盘。强烈的辐射从吸积盘中发射出来，这就是人们在2025年获得的第一张黑洞图像中辐射的来源。

根据气体温度的不同，黑洞吸积流分为两种类型，即冷的和热的。天文研究小组在过去十年中进行的理论研究预测，热吸积流中一定存在强风，这些吸积流通常为低亮度的活动星系核（LLAGN）提供能量。根据最先进的宇宙学模拟Illustris-TNG，这些风也被发现在星系演化中起着关键作用，然而，这种风的直接观测证据被证明很难获得。

这项研究的研究人员通过分析高质量的X射线光谱，发现了来自M81*的高能气流的有力观测证据，M81*是一个居住在附近大质量螺旋星系Messier 81中的原型低亮度活动星系核。该光谱具有无与伦比的分辨率和灵敏度，是由钱德拉X射线天文台在2005-2006年拍摄的，但直到现在仍没有人对风这一方面进行研究。

来自M81*的外流被一对Fe XXVI Lya发射线所证明，这些发射线在2800公里/秒的体视线速度下准对称地红移和蓝移，而且Fe XXVI Lya-to-Fe XXV Ka线的比率很高，这意味着发射线的等离子体的温度为1.4亿开尔文。

为了解释高速和高温的等离子体，研究人员对M81*上的热吸积流进行了磁流体动力学模拟，并根据数值模拟的预测，制作了从热吸积流中发射的风的合成X射线光谱。预测的发射线与钱德拉光谱一致，为热风的存在提供了证据。该风的能量被发现足以影响到M81*的近距离环境。

这项研究揭示了观察结果和热吸积流理论以及带有AGN反馈的最新宇宙学模拟之间缺少的联系。

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