翘曲的空时以惊人的“双光圈”揭示围绕遥远超大质量黑洞的辐射
By Robert Lea published 11 hours ago
Astronomy
“我们立即的知道了我们必须进一步追究这个 “。
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一个超大质量黑洞的描画。 (Image credit: Robert Lea (created with Canva))
多亏一个被阿尔伯特•爱因斯坦在100多年前提出的理论和一个愉快的巧合，天文学家们已经发现了被从一个类星体的核泵出辐射——在它之内潜伏着一个超大质量黑洞。
由莱顿大学马图斯•里巴克教授带领的团队在狩猎在RXJ1131-1231星系中的冷气体时做出了这个发现，在它的位于距离地球约60亿光年远的核有一个活跃星系的类星体。尽管它到地球距离遥远，但RXJ1131-1231对天文学家是一个流行的目标——因为一个在爱因斯坦1915年的广义相对论中预言的叫引力透镜的效应。
当一个大质量天体位于地球和一个背景光源之间时——在这个案例中如RXJ1131-1231和它的类星体——引力透镜效应发生。这个大质量的天体翘曲空时并这样改变光从背景光源的路径。这种 “宏观透镜”（ 引力透镜涉及一个真的像另一个星系一样的宏大镜头）有放大那个背景光源的效应。因此RXJ1131-1231出现比它正常会的三倍更大。不过，引力透镜效应也以一种叫“微透镜”的不那么极端的形式发生，意味着被一个比星系可考虑的不那么大质量的一个中间天体透镜。这正是某些本故事整体的事情。
当用位于智利北部阿塔卡马沙漠地区由66个天线组成的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）射电望远镜研究RXJ1131-1231时，该团队看到了这个星系的三个彼此独立的在亮度中变化的图像。
里巴克解释道，“这是微引力透镜效应的确凿证据，一种当一颗恒星位于前景星系和观测者之间时发生的现象。我们立刻的知道了必须进一步追随这个 “。
宏观透镜和微观透镜的强大的双打连击为团队提供一个“双光圈”效果，揭示了关于RXJ1131-1231否则隐藏的东西。
里巴克说，“有了这种‘双光圈’，被星系的放大和那个被恒星放大，宛如你把两个放大镜叠放在彼此顶上一样”。

被钱德拉和哈勃望远镜看到的在星系RX J1131-1231中心的类星体。(Image credit: X-ray: NASA/CXC/Univ of Michigan/R.C.Reis et al; Optical: NASA/STScI )
在2015年最初研究RXJ1131-1231之后，里巴克和同事们五年后在2020年为另一个观察返回了。这允许他们来追踪类星体的亮度差异。
他们注意到这个类星体在数年的时间尺度上闪烁着——但甚至更有趣的是它在毫米波长辐射中闪烁。这种辐射通常被平静和安静的气体和尘埃发射，因此这是不寻常的。
在这个案例中，研究小组认为这种毫米波辐射表明在RXJ1131-1231中的类星体被一个围绕超大质量黑洞的叫“日冕”的热和高度磁性的环形物质带包围。
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这项研究背后的团队在他们2008年在光学微透镜中的突破已经被考虑为是该领域的先驱，但现在他们通过首次研究毫米辐射的微透镜效应发现他们自己再次升高标准。
研究团队不是完成了RXJ1131-1231和它的类星体。他们打算用钱德拉X射线望远镜来研究它，用微引力透镜来决定靠近超大质量黑洞的温度和磁场强度。
这将帮助建立一个更好的超大质量黑洞如何影响它们周围星系的模型。
该团队的研究于周四（8月21日）发表在《Physical Review Letters》杂志上.
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