天文學家利用SOFIA揭示了磁場如何幫助“餵食”超大質量黑洞

一個星系中心的黑洞在星系的死亡中扮演着一個關鍵角色,它吞噬了它們周圍的塵埃和氣體,沒有留下足夠的物質來形成新的恆星。然而,僅靠引力本身的力量不足以解釋所有這些物質的轉移。理論上提出,磁場可能幫助引力“餵食”黑洞,將物質向其方向輸送。在索菲亞平流層紅外天文台(SOFIA)的觀測幫助下,這些理論現在得到了證實。

通過繪製螺旋星系NGC 1097中央區域的磁場形狀圖,研究人員發現磁場有助於將塵埃和氣體引向星系中心的超大質量黑洞。

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最近發表在《天體物理學雜誌》上的描述NGC 1097磁場的論文的主要作者Enrique Lopez-Rodriguez說:“我們可以首次利用SOFIA分析朝向(中央)恆星形成區的氣體流中的磁場效應,並利用無線電極化觀測分析星系的中心。”

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NGC 1097在其中心有一個密集的恆星形成區域,被稱為星爆環。因為觀察非常密集區域的磁場是SOFIA的優勢之一,Lopez-Rodriguez和他的團隊使用SOFIA來探測合併到星爆環中的密集區域。這是由星爆環內的無線電偏振觀測來補充的,這種不同類型的天文觀測更適合於研究稀疏區域。

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研究人員發現這兩個區域之間的磁場形態存在着驚人的差異。SOFIA觀測顯示磁場將物質送入星爆環,而射電偏振觀測顯示磁場螺旋式進入星系的中心,為超大質量黑洞提供能量。

但是,儘管有這種驚人的差異,這兩者並不是完全脫節的。這項研究證明,星系中的磁場有助於將氣體和塵埃送到其中心的黑洞。總的來說,大規模的磁場遵循NGC 1097的旋臂形狀,將物質從旋臂引向其最內部的星爆環,並從星爆環深入到黑洞,在那裡它可以吞噬這些物質。

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這證實了幫助黑洞吞噬其宿主星系中的物質的不僅僅是引力,磁場也發揮了作用。

Lopez-Rodriguez說:“我們的觀測還提供了證據,位於活躍星系中心的黑洞附近的磁場可能來自宿主星系的大尺度磁場。”

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這個首次觀察到的“餵食”黑洞的磁場有助於回答關於星系如何演化,以及最終死亡的關鍵問題。

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