科大揭开类星体能量的秘密 填补对类星体结构解析的一块空白

本报讯 9月5日， 记者从中国科学技术大学获悉，该校和中国极地研究中心团队首次明确看到宇宙中最明亮天体——类星体中供应吸积盘的内流，填补了类星体结构解析的一块空白，这一发现于9月5日发表在顶级期刊《Nature》上。

各星系的中心都存在着超大质量黑洞。它们以超强引力高速吞噬周围星际物质，部分物质在被吞噬前转化为能量释放出来，可以产生超过整个星系的亮度，形成宇宙中最明亮的天体——类星体。类星体也是20世纪60年代以来四大天文发现之一。

类星体通过吸积盘将物质转化为能量的过程已经清楚，但吸积盘如何不断获得物质供应的机理尚不明确。如果没有源源不断的物质供应，黑洞会很快将附近物质消耗殆尽，类星体就不再发光。这一供应过程远离发光中心，难以被天文望远镜观测到。

中国科学技术大学——中国极地研究中心南极天文学团队及其合作者完成了这一现象的解密，拨开笼罩在类星体前的最后一片迷雾。

研究者们在八个明亮的类星体的光谱中观测到了氢、氦元素激发态吸收线，这些吸收线除了宇宙膨胀导致的红移外，还由于多普勒效应产生了额外的红移。

“类星体光谱中的吸收线是由处于类星体和地球之间的物质造成的。吸收线的多普勒红移表明物质在远离我们，这就意味着物质在接近类星体中心。因此，具有多普勒红移的吸收线是研究供应吸积盘的内流的极佳观测探针。”团队带头人周宏岩教授解释。

研究团组根据多普勒红移的大小计算出来的物质内流速度高达5000千米每秒，可以对比一下高铁前进每小时300公里左右。进一步计算可以知道黑洞完成这一“吞吃”过程需要几百年，这期间类星体也可以持续闪耀。

“本工作最大的创新之处是利用了宇宙中最为常见的氢和氦原子特定状态下产生的红移吸收线，可以同时得到物质运动速度和物质到类星体的距离这两个信息，比之前的研究工作得到更多信息。”团队中的孙鹿鸣博士介绍。

据悉，这一成果将为理解类星体、超大质量黑洞归趋等问题提供全新的起点。(范琼 合肥晚报 ZAKER合肥记者 蒋瑜香)

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