天文學家研究了Messier 87星系中的AGN射流

天文學家已經仔細研究了相對較近的梅西耶87(或M87)星系來研究其活躍星系核(AGN)的射流。這項新研究在7月31日發(fā)表在arXiv.org上的論文中有所描述，它為噴氣機的參數(shù)提供了重要的見解，這可以提高對AGN的理解。

AGN是聚集在一些星系中心的超大質量黑洞，當它們吸收氣體和塵埃時會發(fā)出強大的高能輻射。這些原子核可以形成射流，主要具有圓柱形，圓錐形或拋物線形狀，甚至可以在巨型尺度上觀察到。

距離處女座群約5350萬光年，M87是一個超巨星橢圓星系。它擁有迄今為止發(fā)現(xiàn)的最著名和最引人注目的噴射AGN之一。M87射流很容易在各種物理尺度上被探測到，這使得天文學家能夠獲得許多高質量的這種特征圖像。這使得它成為研究黑洞吸積物質的獨特來源。

現(xiàn)在，由Matteo Lucchini領導的荷蘭阿姆斯特丹大學的三位天文學家對M87進行了另一項研究，重點研究其AGN噴氣機的性質。他們分析了可用的數(shù)據(jù)集，主要來自宇航局的錢德拉和費米宇宙飛船，以揭示飛機的關鍵參數(shù)。

“在本文中，我們采用了一個多區(qū)域模型，設計為一般相對論磁流體動力學(GRMHD)的參數(shù)化;這是我們第一次同時重現(xiàn)射流的觀測形狀和多波長光譜能量分布(SED)。發(fā)現(xiàn)了對射流關鍵物理參數(shù)的強烈約束，例如粒子加速度和動能的位置，“天文學家在論文中寫道。

研究發(fā)現(xiàn)，粒子加速的位置發(fā)生在非常接近黑洞的位置，比加速距離更接近發(fā)動機。值得注意的是，噴射的高分辨率非常長基線干涉測量(VLBI)圖像顯示出在該距離周圍的“擠壓”流出。據(jù)研究人員稱，這表明射流中粒子加速的初始注入可能會受到這個夾點區(qū)域的影響。

此外，天文學家將他們模型的射流動力學和形狀與通過VLBI流出的直接成像推斷出的那些相匹配。這讓他們發(fā)現(xiàn)核心有限伽馬射線通量的主要貢獻是由于主星系星光的逆康普頓散射，而不是同步加速器自康普頓(SSC)。

此外，研究發(fā)現(xiàn)，在M87的情況下，需要將輻射輕子加速到非常高的洛倫茲因子，以便將同步加速器譜擴展到錢德拉能量范圍。該研究還表明，射流中的粒子分布與等溫一致，甚至超出了耗散區(qū)域。

總結結果，天文學家強調了他們的研究的重要性，并指出它可能是未來調查M87和其他噴射AGN的基礎。

“我們的結果對于GRMHD模擬與觀測結果的比較以及AGN類別的統(tǒng)一模型都具有重要意義。(...)鑒于M87即將對事件地平線望遠鏡進行觀測，我們的結果尤其重要，它提供了更為詳細的信息。黑洞附近區(qū)域的成像，“該論文的作者總結道。