天文学家发现隐藏的中等质量黑洞

近日,来自日本国立天文台,由武川俊哉(ShunyaTakekawa)领导的研究小组,使用阿塔卡马大型毫米[/亚毫米]波阵,对星际气体云进行了高分辨率的观测。他们发现了一个周围有气体云围绕的隐藏黑洞。科学家预测在我们的银河系中潜伏着超过一亿个寂静的、不为人知的黑洞,这只是其中之一。     

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。     

Blazar黑洞质量

与吸积率和爱丁顿吸积率的比率一道,黑洞质量也是活动星系核的一个基本参数。我们采用谢光中等的新方法去估计了21个blazar样本的黑洞质量(MH),同时运用了MBH-σ相关分析方法来估计同一个blazar样本的黑洞质量(Mσ),通过对两种不同方法所得样本黑洞质量的比较,我们发现(1)MH系统的小于Mσ,但是对于大多数blazar样本来说Mσ和MH之间的差别很小;(2)在Mσ和MH之间存在着一个有意义的相关性,相关系数为r=0.832,p≤1.0×10-4。以上述的这些性质和活动星系核标准模型为基础,我们证明了这两种方法所得的黑洞质量Mσ和MH之间的系统差异是因为Mσ描述的是宽发射线区(r≤rb)的黑洞质量,而MH描述的是黑洞周围在最内层轨道附近的连续发射区的质量。这就是说Mσ应该是被过度估计了。由Mσ和中心黑洞质量MH*的关系,我们再次计算中心黑洞质量MH*,并且发现中心黑洞质量MH*和MH几乎是相同的。     

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。     

“哈勃”发现超速运行的黑洞

许多年前,人们就已猜想存在着质量为太阳几倍的黑洞,但无法确定它们的形成机制。通过对一个近距黑洞及其伴星的长期研究,终于揭开了这一谜底。 由于黑洞本身是看不见的,研究它们的惟一的方     

辐射效率对黑洞质量增长的影响

考虑了在黑洞质量增长过程中,辐射效率的变化对黑洞质量增长的影响．随着吸积的进行,黑洞的角动量会发生变化,辐射效率也会随之发生变化,从而影响了质量增长．对于黑洞的指数增长模型,给出了考虑辐射效率对黑洞质量增长影响下的黑洞质量增长方程,用数值方法进行求解,并得到了黑洞质量随时间变化的曲线．与假定辐射效率为常数的模型对比,结果表明辐射效率的变化对黑洞质量的增长有较明显的影响,使黑洞的增长延迟．这个模型可以定量地说明最近的观测结果．     

星系中心超大质量黑洞的自转

自转作为描述黑洞天体物理性质的两个基本参数之一,其研究正方兴未艾.本文以星系中心超大质量黑洞(SMBH)的自转为研究主题,阐述自转的确定、宇宙学演化及其对黑洞吸积历史的限制.SMBH附近的加速机制使粒子产生甚高能量的辐射,对这些辐射的观测可以给出中心黑洞的信息.基于此,我们提出了利用TeV光变限制黑洞自转参数的方法.基本原理是:TeV光变给出了辐射区域最大尺度的限制,吸积盘辐射场通过对TeV光子的吸收光深给出了辐射区域最小尺度的限制.由于吸积盘辐射场与黑洞自转直接相关,从而结合TeV光变可以限制黑洞自转.对于给定的光度,快     

超大质量黑洞：星系的缔造者？

很久很久以前,一团巨大的低温气体漂浮在空荡的宇宙之中,而其中有一片黑色的区域甚至比宇宙背景还要深邃。突然之间,一条纤细的物质喷流以超高速喷涌了出来。它直冲云端,压缩其中的物质,触发了恒星形成风暴。曾经沉睡的气体云现在则成为了一个星系。     

球状星团内中等质量黑洞的探测

众所周知,恒星质量黑洞和星系内超大质量黑洞之存在已为学界所公认。另一方面,长期以来,关于球状星团中是否存在质量范围介于上述两类黑洞之间的所谓"中等质量黑洞",则始终争议不断。对于银河系球状星团以及河外星系球状星团内,中等质量黑洞的探测和认识现状做了简要的综述性介绍。     

估算有中子星作伴星的黑洞质量

在本文中，我们讨论了由中子星和黑洞构成的密近双星系统的引力效应。首先，我们清楚地解释了引力辐射存在引起的轨道圆化，并估算了圆化的时间尺度。求解了围绕史瓦西黑洞作圆轨道运动的矢量进动方程，得到了一个精确解。由进动周期和中心黑洞的质量的关系，我们得到了估算中子星伴随的黑洞质量的方法。随后我们讨论了以中子星脉冲信号随自旋进动变化来寻找黑洞的方法。     

真的有中等质量的黑洞吗?

现在,一般认为太空中的黑洞可分为三类：（1）按照宇宙创生热大爆炸学说,宇宙开始膨胀时大爆炸异乎寻常的力量可将一定数量的物质挤压得极度致密,从而形成了"原初黑洞"。这种黑洞只有质子或中子那么大,但质量却与小行星相仿（参见本刊1996年第3期文章：原初黑洞简介）;（2）恒星在其晚年,内部核燃料耗尽,核反应停止,星体在其自身引力的作用下开始坍缩,若坍缩物质的质量大于太阳质量的3倍,则坍缩的最终产物便是恒星级黑洞。目前,最可信的此类黑洞候选者中,质量最大的约为太阳的15倍（参见本刊1998年第4期文章：恒星级黑洞）;（3…     

估算有中子星作伴星的黑洞质量

在本文中，我们讨论了由中子星和黑洞构成的密近双星系统的引力效应，首先，我们清楚地解释了引力辐射存在引起的轨道圆化，并估算了圆化的时间尺度，求解了围绕史瓦西黑洞作圆轨道运动的矢量进动方程，得到了一个精确解，由进动周期和中心黑洞的质量的关系，我们得到了估算中子星伴随的黑洞质量的方法，随后我们讨论了以中子星脉冲信号随自旋进动变化来寻找黑洞的方法。     

大质量黑洞及其寄主星系的共同演化

<正>类星体寄主星系的观测结果以及星系核球与黑洞质量间的密切相关,清晰地给出一幅星系和黑洞共同演化的图像.如何描绘出这幅图像,有大量未解决的问题,其中不乏基本问题.本文努力构建这幅美妙的图像,内容覆盖了种子黑洞的形成、大质量黑洞的自旋和负载循环的宇宙学演化、星系的恒星形成率随质量和红移的演化以及星暴和黑洞活动的相互作用.     

中心含有大质量黑洞的星团内部引力场

本文将星团中的星看作理想气体分子,用数值解法求得了中心含大质量致密体(黑洞)的星团内部引力场度规。结果表明:引力场度规与点质量引起的相似。     

大质量黑洞吸积盘的径向自引力

本文研究了大质量黑洞吸积盘的自引力,用薄盘位形上积分的方法计算了吸积盘自引力的径向与垂向分量,着重讨论了径向自引力。主要结果为:对于大质量黑洞(M～10~8—10~(10)M_⊙)吸积盘,在(R/R_g)～10~5—10~4的距离上,径向自引力会超过中心天体引力。在这个距离上,吸积盘的动力学结构完全不同于开普勒盘。提出了径向自引力不稳定扰动作为一种能源机制。本文还得到吸积盘自引力与中心天体引力量级比较的两个判据,并由此得到大质量黑洞吸积盘外半径的近似解析估计。本文结果可用于类星体和星系核吸积盘。     

超大质量黑洞存在逆向吸积的可能证据

近期, Sloan数字巡天(Sloan Digital Sky Survey, SDSS)对一个天区成功进行了反响映射观测,目的在于检验已被广泛应用的R-L关系. R为宽线区的响应权重半径, L为5100?A处的单色光度.在第1年的数据中获得了两方面结果:(1)高吸积率AGN(Active Galactic Nucleus)具有远远短于R-L关系的时间延迟,证实了丽江2.4 m望远镜反响映射观测结果;(2)一些较低吸积率的AGN也具有很短的时间延迟.较低吸积率AGN的时间延迟变短是由于黑洞反向吸积过程导致.这个结果从观测上证实了Wang等人2014年的理论预言.反向吸积黑洞的发现具有重要意义,这表明类星体中黑洞的宇宙学演化是通过随机吸积而进行的.     

射电类星体黑洞质量和射电特性的研究

收集了117个类星体(20个射电宁静类星体和97个射电噪类星体)的红移、热光度、H_β发射线宽度、5 100 A的单色光度、射电噪度.利用反响映射法计算了样本的黑洞质量和爱丁顿比,利用总的5 GHz流量密度计算出射电光度.分析了它们之间的相关性,得到的结论如下:(1)射电宁静类星体的黑洞质量和热光度、射电噪度、射电光度之间具有弱相关性,而射电噪类星体黑洞质量和热光度、射电噪度、射电光度之间具有强相关性;(2)射电宁静类星体热光度和射电光度、5 100 A的单色光度之间具有弱的相关性,而射电噪类星体热光度和射电光度、5 100 A的单色光度之间具有强的相关性;(3)射电宁静和射电噪类星体的黑洞质量、发射线宽度和爱丁顿比分布有差异.基于这些结果得到:射电宁静和射电噪类星体发射线宽度的差异可能是导致它们黑洞质量不同的原因;射电宁静和射电噪类星体本质的不同是由于内秉物理性质的不同造成的;黑洞质量、黑洞自旋、爱丁顿比和寄主星系形态是解释射电噪度起源和双峰状分布的重要参量;射电喷流和盘的吸积率之间具有紧密的关系.     

Blazar中央黑洞的变化特征和质量估计

利用blazar的长期的光学和红外测光数据分析了其变化特性,并利用Jurkevich技术和分立相关函数(DCF)法在光学数据中寻找光变曲线中的周期性.发现了1.5至19yr范围的周期.利用短时间尺度来估计中央黑洞的质量,发现γ射线噪blazar的中心黑洞质量范围为(3.8～130)×10     

球状星团中大质量黑洞附近的密度分布

(一)前言 近年来,实测和理论工作都转向了探索大质量的黑洞(10~M⊙～10~9M⊙),众所周知的NGC6624和M87的观测表明,在它们中心可能存在一个大质量的黑洞,为了定量地解释这些观测事实,必须首先求出它们核心附近星的密度分布Peebles和J.N.Bahcall等人从牛顿力学出发,并假定分布函数为f=CE~2的情况下分别得出了n(r)～(r/r_a)~(-9/4)(对应α=3/4)和n(r)～(r/y_a)~(-7/4)(对应α=1/4),他们的工作有两点不