黑洞与宇宙喷泉
原文链接
在电力能被我们所用之前,喷水的喷泉是通过重力作用产生的:水从一个更高的地方输送到更低的地方,到达后管道改变方向,向上喷射水。这便成为了一个人们可以观赏的中心装饰品。
在天空之中,一些酷炫的气态喷泉在星系团中心被发现了。阿贝尔2597星系团(Abell 2597)就有这么一个「喷泉」。在那里,天量规模的气体正在落向一个质量极大的黑洞。在这个过程中,引力和电磁力会形成一股合力使得绝大部分气体被喷射出去。这会形成一个气体环,这一过程已经持续了数以千万年。
科学家们使用了来自阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)、欧洲南方天文台(ESO)甚大望远镜(VLT)的多单元光谱探测器(MUSE)和NASA的钱德拉X射线望远镜的数据。最后,他们发现了第一个清晰的证据,证明了气体会在巨型黑洞的作用下同时向内和向外进行运动。
较冷的气体向中心黑洞落去,就如同水进入了喷泉的水泵一样。一些向黑洞落去的气体(在图中为黄色部分)最终到达了黑洞的附近,在那里黑洞的引力使得气体以越来越高的速度旋转,同时气体被加热到数百万度的高温。这一旋转运动也产生了强大的电磁力,造成高速粒子流向星系外运动。