黑洞的搜寻和证认(I):现状

简要介绍有关黑洞的理论及其表现形式,详细综述在星系中心及X射线双星中搜寻和证认黑洞的原理、方法及现状．在星系层次,除活动星系核中心可能存在的黑洞外,在邻近星系中已找到至少11个黑洞候选者,但观测所及的最小尺度仍比黑洞视界高几个量级。在恒星层次,利用动力学判据,人们己在大质量X射线双星和软X射线暂现源中找到至少10个强候选者,并利用辐射判据找到更多的候选者,但目前仍然没有找到黑洞双星区别于中子星双星的决定性判据．所有这些说明,迄今尚未找到充足的证据证明黑洞的存在。     

发现星系级小黑洞

天文学家用一种新技术测量了遥远星系中的物质分布,发现了迄今最小的星系黑洞。在星系NGC4395中心发现的这个黑洞质量不到太阳的100万倍,比天文学家以往在星系中心发现的正常的特大质量黑洞小得多。     

活动星系核中黑洞质量和吸积率分布研究

红移、中心黑洞质量和吸积率是活动星系核演化的重要参数.利用反响映射法计算了172个类星体和Seyfert星系样本的中心黑洞质量,并分析了中心黑洞的质量、红移、爱丁顿吸积率的分布,进而验证了从类星体过渡到Seyfert星系的演化.     

新闻速递

拥有超大质量黑洞的最小星系 使用美国宇航局的哈勃空间望远镜,天文学家发现—个超大质量黑洞出现在了一个十分不可能的地方。对超致密矮星系M60-UCD1的观测显示,在其中心存在一个超大质量黑洞,由此使得它成为了拥有超大质量黑洞的最小星系。这说明可能还有更多的超大质量黑洞被错过了,它们对于大质量星系的形成会具有重要的意义。     

活动星系核黑洞核球质量及宇宙学红移关系研究

通过文献收集了90个活动星系核样本,研究黑洞质量与核球质量的关系,分析黑洞质量及核球质量比与宇宙学红移的关系,进而研究活动星系核的演化关系,结果表明:(1)在Seyfert星系中黑洞质量与核球质量无明显相关,类星体中则呈线性相关;(2)活动星系核演化序列由类星体演化到Seyfert星系。     

宇宙信息

一个国际天文学家小组最近研究揭示了一个上千个太阳质量的黑洞在近距星暴星系M82内的形成过程。 钱德拉X射线天文台的观测表明位于星暴星系M82里的星团MGG11中存在一个异常的亮源。这个X射线源的特性只能由一个大约一千个太阳质量的黑洞来解释,这一黑洞的质量居银河系比较小的(恒星质量)黑洞和在星系核里发现的特大质量黑洞之间。恒星质量黑洞仅比太阳的质量大几倍,而银河系中心的黑洞比太阳的质量大几百万倍。     

在最亮的星系中发现黑洞

通常认为,特大质量黑洞限于有核球的星系。然而,这一假设受到新观测的质疑。观测证明NGC4395中存在着一个特大质量黑洞,而这个星系没有中心核球,是一个“纯盘状”星系。用莫纳克亚山上的10米望远镜凯克1和日本一美国的ASCA卫星,加州大学的Alex和华盛顿卡耐基研究所的Luis Ho通过测量星系中心恒星的平均轨道速度得出黑洞质量。     

高红移大质量星系的形成与演化

星系形成及演化一直是天体物理研究中最重要的领域之一.近10 yr来星系形成及演化的研究取得了突破性进展,主要包括:(1)近邻星系在颜色-星等图上呈现双峰分布,早型星系普遍颜色较红,而晚型星系颜色偏蓝;并且近邻宇宙红星系的总质量相对于红移z=1时至少增长了1倍,意味着存在蓝星系到红星系的转化过程.这一转化过程是如何发生的成为现代星系形成演化领域最重要的问题之一;(2)星系中心超大质量黑洞质量跟核球质量有很强的相关,意味着黑洞演化跟星系演化有着紧密的关系.黑洞的活动(活动星系核)如何影响星系演化也成为了亟待解决的问题之一.然而近邻宇宙中的大质量星系基本都已停止了剧烈的恒星形成活动和黑洞活动,因此,要回答这些问题,我们需要仔细研究宇宙早期红移在z≈2的星系性质.在这一红移处,星系中的恒星形成和黑洞增长均处于高峰期.     

发现圆规座星系核中心异常现象

潜伏在许多星系中心特大质量黑洞,质量通常达到太阳质量的10亿倍。当物质被吸入黑洞时,会被压缩,变热,并产生强烈的辐射。因此,黑洞被认为是异常亮的活动星系的能源。 大部分特大质量黑洞被气体和尘埃构成的厚     

星系的转动与黑洞形成的判据

本文通过数值计算解出稳态星系模型，并与椭圆星系及旋涡星系核球的自转和弥散速度曲线相比较。由星系运动曲线拟合出的星系半径与从光度曲线拟合出的潮汐半径不一致，后者总是前者的３倍左右，这是由于分布函数的截断方式不妥造成的。我们的结论是：该模型虽不能正确描述整个星系，但却能正确描述星系的较内部区域，我们分析了三个有速度曲线资料的星系黑洞候选者：Ｍ１０４、Ｍ３１和银河系，发现它们由于有太快的自转，都不可能在达到稳态之后有满足形成黑洞所要求的≡ｃＪ／ＧＭ２＜１的区域存在，因此它们的中心如有黑洞，只能有更早的起源。     

Blazar黑洞自旋能量与红移相关性研究

黑洞自旋及其参量能提供黑洞合并及吸积的信息。从文献资料中收集了112个Blazar源,这些源包含了67个FR II射电星系(RG),11个FR II射电噪类星体(RLQ),27个核占优星系(CD)。通过样本数据研究黑洞自旋能量与红移的相关性。研究结果表明:(1)112个Blazar的黑洞自旋能量与红移存在相关性,尤其在爱丁顿磁场条件下(B=BEDD),黑洞自旋能量与红移的相关性最为明显;(2)FR II射电星系(RG)、FR II射电噪类星体(RLQ)、核占优星系(CD)的黑洞自旋能量在3种磁场条件下(B=BEDD,B=104G,B∝j)与红移的相关性强弱上存在差异,但总体趋势较为相似,均呈现正比关系;(3)黑洞自旋能量与红移的强相关性表明,黑洞自旋能量在一定程度上给出黑洞并合与吸积的信息。这些研究结果与其他人用其他方法获得的结果是一致的。     

黑洞吸积理论及其天体物理学应用的近期发展(Ⅱ)

黑洞吸积理论是天体物理学的一个基础理论,是认识许多高能天体系统如活动星系核、黑洞X射线双星,以及伽马暴等的重要物理基础.该文评述近年来黑洞吸积理论尤其是径移主导吸积流模型(advection-dominated accretion flow)及其变种的主要发展,并介绍该理论在银河系中心、低光度活动星系核、黑洞X射线双星等方面的应用.共分为两篇,该文是第2篇,内容是关于黑洞热吸积流理论在低光度活动星系核以及黑洞X射线双星方面的应用.     

第一次观测到来自黑洞的可见光

研究位于星系中心的黑洞是很困难的大量的物质正在落向活动黑洞系统的中心,并且据说这些下落物质正在供给黑洞能量,但是天文学家对这种动力机制还缺乏了解。一个关键的原因是这些黑洞太远,天文     

黑洞吸积理论及其天体物理学应用的近期发展(Ⅰ)

黑洞吸积理论是天体物理学的一个基础理论,是认识许多高能天体系统,如活动星系核、黑洞X射线双星、伽马射线暴等的重要物理基础。该文评述了近年来黑洞吸积理论,尤其是径移主导吸积流(advection-dominated accretion flow,ADAF)模型及其变种的主要发展,并介绍该理论在银河系中心、低光度活动星系核、黑洞X射线双星等方面的应用。全文分为两篇,该文是第一篇,内容是关于黑洞的热吸积流理论及其在银河系中心的应用。     

类星体形成的半解析模型

以Kang等的星系形成的半解析模型为基础,研究星系和中心大质量黑洞的共同形成和演化.假设类星体的活动性由星系并合引起,通过引入黑洞吸积率,确定了红移区间0z4.5的类星体的热光度函数,并分别从爱丁顿比率、黑洞质量函数和两点相关函数3个方面对模型进行限制,模型预言的光度函数能在整个红移、整个光度范围内与观测相符合.结果显示,常数爱丁顿比率不能很好地描述黑洞吸积,爱丁顿比率需要在一定红移范围内随红移增加;星系主并合是触发类星体活动性的有效机制,而次并合只对低光度和中等光度的类星体有影响,对高光度类星体影响很小;在z=1.0处,极高光度的类星休比其他类星体具有更强的成团性.     

活动星系核动量驱动反馈机制的研究

观测中发现星系中心超大质量黑洞的质量与星系核球速度弥散或星系核球质量之间存在紧致关系。一般认为这类关系是由活动星系核反馈造成的,但是活动星系核反馈过程的微观物理实现并不清楚。甚至活动星系核反馈的提出者(Silk)也对其有效性提出质疑。利用星系的观测数据重新考虑了活动星系核的反馈过程,检验了活动星系核反馈的有效性。收集了一个包括29个星系的样本,通过样本星系的观测数据对它们的势场和由动量反馈而致的气体壳层在势场中的运动做了更准确的研究,发现绝大多数星系的动量反馈是有效的。     

新型黑洞

近年来,天文学家搜集了大量的黑洞证据,特别重的黑洞质量是太阳质量的10亿倍,而特别轻的黑洞质量仅是太阳质量的几倍,最近他们发现了一类质量居中的黑洞,质量为100～10000太阳质量。两个天文学家小组独自研究了旋涡星系的中心区域,并发现来自旋进黑洞的气体和尖埃的Ｘ射线...     

黑洞控制星系的形成

根据一种新的星系形成计算机模型,科学家提出成长中的黑洞释放一种从根本上控制星系演化和黑洞本身生长的能量。这个模型第一次说明了观测到的。现象并使科学家能进一步了解星系形成和黑洞在整个宇     

发现早熟的特大质量黑洞

钱德拉X射线天文台已经获得确凿证据证明,一个大爆炸后不到10亿年形成的类星体含有一个完全成熟的、生成能量相当于太阳20万亿倍的黑洞。存在于宇宙如此早阶段的黑洞向星系和大质量黑洞形成理论提出了挑战。剑桥哈佛—史密松天体物理中心的天文学家观     

先有黑洞,然后才有星系

是先有的星系还是先有的黑洞?这些类似于先有鸡还是先有蛋的问题一直在困惑着天文学家。对遥远宇宙中几百个年轻的活动星系的研究揭示,虽然它们还在发展中,但观测到的每个星系在其核心已经形成了特大质量黑洞。