黑洞與宇宙噴泉
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在電力能被我們所用之前,噴水的噴泉是通過重力作用產生的:水從一個更高的地方輸送到更低的地方,到達後管道改變方向,向上噴射水。這便成為了一個人們可以觀賞的中心裝飾品。
在天空之中,一些酷炫的氣態噴泉在星系團中心被發現了。阿貝爾2597星系團(Abell 2597)就有這麼一個「噴泉」。在那裡,天量規模的氣體正在落向一個質量極大的黑洞。在這個過程中,引力和電磁力會形成一股合力使得絕大部分氣體被噴射出去。這會形成一個氣體環,這一過程已經持續了數以千萬年。
科學家們使用了來自阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)、歐洲南方天文臺(ESO)甚大望遠鏡(VLT)的多單元光譜探測器(MUSE)和NASA的錢德拉X射線望遠鏡的數據。最後,他們發現了第一個清晰的證據,證明瞭氣體會在巨型黑洞的作用下同時向內和向外進行運動。
較冷的氣體向中心黑洞落去,就如同水進入了噴泉的水泵一樣。一些向黑洞落去的氣體(在圖中為黃色部分)最終到達了黑洞的附近,在那裡黑洞的引力使得氣體以越來越高的速度旋轉,同時氣體被加熱到數百萬度的高溫。這一旋轉運動也產生了強大的電磁力,造成高速粒子流向星系外運動。