XMM-Newton NuSTAR望远镜测量黑洞风的温度波动

研究人员首次测量了从黑洞附近流出的热气体中迅速变化的温度。

流出的气体是位于巨型星系中心的超大质量黑洞的共同特征。

这些黑洞比太阳大数百万甚至数十亿倍，它们会围绕周围的气体进行燃烧。

太空望远镜将此视为从黑洞周围的光盘最内部发出的明亮发射，包括X射线。

偶尔，黑洞吃得太多，并且会产生超快风。这些风是研究的一个重要特征，因为它们可以通过清除周围的气体来抑制恒星的诞生，从而对调节宿主星系的生长产生强大的影响。

使用ESA的XMM-Newton和NASA的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)望远镜，由剑桥天文学研究所的Michael Parker领导的一个研究小组现在已经对附近的超大质量黑洞进行了最详细的观测。

这个黑洞位于Centaurus星座的活动星系IRAS 13224-3809中。

从黑洞记录的风速达到1.59亿英里/小时(71,000公里/秒) - 光速的0.24倍 - 使其成为已知最快的黑洞风的前5%。

“我们知道超大质量黑洞会影响其宿主星系的环境，黑洞附近产生的强风可能是他们这样做的一种方式，”NuSTAR首席研究员，加州理工学院的Fiona Harrison博士说。 。

“第一次观测到的快速变化，提供了关于这些风如何形成以及它们可以进入星系的能量的线索。”

XMM-Newton连续17天专注于IRAS 13224-3809的黑洞，揭示了风的极端变化性质。

“我们通常只对一个特定物体进行一次观察，然后几个月甚至几年后我们再次观察它，看看是否有变化。由于这次长时间的观察活动，我们首次在不到一小时的时间内观察到风的变化，“帕克博士说。

在风的温度升高(数百万华氏度)中可以看到变化，这是他们对黑洞旁边的光盘发出更大X射线辐射的反应的标志。

观察结果还揭示了流出气体的化学指纹的变化：随着X射线发射的增加，它从原子中剥离了风中的电子，消除了数据中看到的风的特征。

“在不到一个小时的时间里，风的化学指纹随着X射线的强度而变化，比以往任何时候都快了几百倍，”共同作者，同样来自剑桥天文学研究所的Andrew Fabian博士说。

“这使我们能够将由于这些材料产生的X射线发射与黑洞联系起来，与远离外流的风的可变性联系起来。”

“找到这种可变性，并找到这种联系的证据，是了解黑洞风如何发射和加速的关键步骤，这反过来又是了解它们在主星系中形成恒星形成能力的重要部分，”XMM说。 -Newton项目科学家Norbert Schartel博士。

“这是我们第一次看到风与黑洞的辐射相互作用，”帕克博士说。

“对这一来源的进一步研究可能会对我们对这些风的形成和动力，它们所处的位置，它们的密度以及持续时间的知识有广泛的影响 - 所有这些都将增加我们的理解黑洞和它们的星系之间的相互作用。“

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