天文学家发现一个不应该存在的黑洞磁盘

螺旋星系NGC 3147的哈勃空间望远镜图像旁边出现在驻留在银河系的核心的超级分类黑洞的艺术家的插图旁边。哈勃的形象展示了银河系的清扫螺旋臂，满是年轻的蓝星，粉红色的山墙和剪影中的灰尘。然而，在NGC 3147的辉煌核心潜伏在怪物黑洞，重量大约25亿倍的太阳的大量。黑洞的哈勃观察表明了爱因斯坦的两个相对论的理论。围绕中心旋转的红黄色特征是由困难的黑洞强大的重力捕获的天然气的光芒。黑洞嵌入其引力场中深度，由绿色网格表示，该格子示出了翘曲的空间。引力场是如此强烈，光线努力努力爬出，这是爱因斯坦的一般相对论理论中描述的一个校长。材料也在黑洞周围鞭打如此快，因为它在盘的一侧接近地球并在移动时变得昏晕。这种效果称为相对论的光束，被Einstein的特殊相对论理论预测。NGC 3147位于北方的北方北方北部13亿光年距离龙。学分：哈勃图像：NASA，ESA，S. Bianchi（UniversitàDegliStudi Romi Roma Tre University），A. Laor（Technion-Israel Techneloce of Technology），以及M. Chiaberge（ESA，STSCI和JHU）;插图：NASA，ESA和A. FEIRD和L. Hustak（STSCI）

仿佛黑洞不够神秘，使用美国宇航局的哈勃太空望远镜的天文学家已经发现了一个意想不到的薄薄的材料，疯狂地旋转在宏伟的螺旋星系NGC 3147的中心地带，位于13亿光年距离酒店距离酒店有1.3亿美元。

难题是基于当前天文理论的磁盘不应该在那里。然而，圆盘靠近黑洞的意外存在提供了测试Albert Einstein的相对论理论的独特机会。通用相对论描述重力作为空间的曲率和特殊相对论描述了时间和空间之间的关系。

“我们从未见过既有清晰度的明显光明和特殊相对论的影响，”欧洲航天局的Marco Chiaberge表示，望远镜科学研究所和约翰霍普金斯大学，都在巴尔的摩，马里兰州进行哈勃研究的团队成员。

“这是一个在圆盘上非常接近一个黑洞的有趣偷看，所以速度和引力拉的强度都会影响光线的光子的光子，”加入了大学的第一个作者，“大学的第一个作者”Degli Studi罗马雷，意大利罗马。“除非我们包括相对论的理论，否则我们无法理解数据。”

某些类型的星系中的黑洞，如NGC 3147，因为没有足够的重力捕获材料来定期喂食它们。因此，薄壁的薄雾雾化物质像甜甜圈一样浮出水，而不是在薄片形盘中扁平化。因此，为什么在NGC 3147中环绕一个饥饿的黑洞存在薄圆盘非常令人困惑，这使得模仿更强大的磁盘在极具活跃的星系中，在具有炎多的怪物黑洞。

“我们认为这是确认以下某些发光的最佳候选者，烧结盘不再存在，”在以色列海法，以色列技术技术技术研究所的Ari Laor解释说。“我们看到的是完全出乎意料的东西。我们在运动产生的功能中发现了天然气，我们可以仅通过材料在薄圆盘上旋转的材料产生的材料来解释。“

天文学家最初选择了这个星系，以验证关于低光度有源星系的接受模型 - 带有黑洞的那些是微薄的材料。模型预测，当充足的气体被黑洞的强引力拉动时，模型预测了吸积盘形式。这种缺少物发出大量光，在最良好喂养的黑洞的情况下，产生一个称为Quasar的明亮灯塔。一旦将较少的材料拉入磁盘，它开始分解，变得越来越晕，变化结构。

“我们看到的磁盘的类型是我们不期望存在的缩小额定准则，”Bianchi说。“它是我们在1,000甚至100,000倍的对象中看到的相同类型的磁盘。在非常微弱的活跃星系中对气体动力学模型的预测显然失败。“

根据爱因斯坦的相对论的理论，磁盘在黑洞的强烈引力领域中深入嵌入黑洞的强烈引力场中，使天文学家提供了靠近黑洞的动态过程的独特外观。

Hubble时钟材质旋转黑洞旋转，以超过光速的10％以上。在那些极端的速度下，气体似乎在一侧向地朝地球传播而变化，并且在另一侧的行星上速度（一种称为相对论光束的效果）时，昏暗。哈勃的观察结果还表明，气体在引力井中被束缚，光线正在努力爬出，因此看起来延伸到雷达波长。黑洞的质量约为2.5亿太阳。

研究人员使用了哈勃的太空望远镜成像光谱仪（STI）观察旋转磁盘内部的物质。光谱仪是一种诊断工具，其将来自物体的光覆盖到其许多瞬态波长以确定其速度，温度和其他特性，以非常高的精度。天文学家需要STIS的急剧分辨率来隔离来自黑洞区域的微弱光并阻挡污染的星光。

“没有哈勃，我们将无法看到这一点，因为黑洞区域具有低光度低，”Chiaberge说。“星系中的星星的亮度在核中出现任何东西。因此，如果您从地面观察到，您是由星星的亮度主导，从而淹没了核心的微弱排放。“

团队希望使用哈勃捕杀在类似的活跃星系中的低瓦加黑洞周围的其他非常紧凑的磁盘。

本文在皇家天文社会的每月通知中出现在线。

本研究中的国际天文学家团队包括Stefano Bianchi（UniversitàDegliStudi Roma Tre，罗马，意大利）; Robert Antonucci（加利福尼亚州加利福尼亚州加利福尼亚大学）; Alessandro Capetti（Inaf - Osservatorio Astrofisico diorino，Pino Torinese，意大利）; Marco Chiaberge（太空望远镜科学院和约翰霍普金斯大学，马里兰州巴尔的摩）; Ari Laor（以色列理工学院，海法，以色列）; Loredana Bassani（意大利INAF / IASF博洛尼亚）;弗朗西斯科卡拉（CSIC-Universidad de Cantabria，Santander，西班牙）; Fabio La Franca，Andrea Marinucci，Giorgio Matt和Riccardo Middei（UniversitàDegliStudi Roma Tre，Roma，意大利）;和Francesca Panessa（Inaf Istituto di Astrofisica e Planetologia spaziali，罗马，意大利）。

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局（ESA）之间国际合作的项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃望远镜的科学运作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。