「曲線救國」測星系氣體密度—新聞—科學網

2021-01-21 科學網
中國科學家探測到黑洞周邊氣體響應的突變信號 「複合時標」法成功獲取星系中心超大質量黑洞周邊電離氣體密度

 

理論上單個源中存在吸收線變化探測率突變現象。何志成供圖

活動星系SDSS J141955.26+522741.1觀測到吸收線突變現象。何志成供圖

近日，中國科學技術大學天文系特任副研究員何志成、教授劉桂琳團隊利用「複合時標」方法，探測到了星系中電離氣體對星系中心超大質量黑洞-吸積盤輻射響應過程中的關鍵性突變信號，該信號可用於測定星系中電離氣體的密度。相關論文發表於《天體物理快報》。

活動星系中心的超大質量黑洞及其吸積盤通過不斷吸積周邊的氣體而持續生長，同時，黑洞及其吸積盤所釋放的輻射會電離星際介質並驅動氣體外流，進而對整個星系的演化產生深刻影響。因此，測量黑洞周邊氣體以及星際介質分布是黑洞與星系共同演化研究的基本課題之一，但氣體密度作為一項關鍵物理參數，它的可靠測量卻是該領域的長期難題。

何志成介紹，測量電離氣體密度的傳統方法是利用密度依賴的離子激發態吸收線的線比，但該方法往往不能應用於吸收線展寬巨大造成吸收線混合的情況，而且難以用於大樣本測算分析。

值得一提的是，在物理層面上，星系中心電離輻射變化後，電離氣體中電子的複合過程需要一定時間，這一「複合時標」與氣體的密度成反比。

「因此，我們另闢蹊徑、『曲線救國』，通過測量跟電離氣體密度成反比的變量，從而獲得氣體密度。」何志成告訴《中國科學報》。

此前，中國科學技術大學天文系教授王挺貴和劉桂琳課題組通過考查光變類星體的複合時標，間接測量出了氣體密度。該研究團隊於2019年在《自然—天文》上發文，從理論上提出，吸收線特徵對中心輻射的響應可假設為階梯函數形式，即當觀測時間間隔大於複合時標時，可以觀測到吸收線的變化，反之則觀測不到吸收線的變化。

「根據這一假設，在時間間隔等於複合時標附近，可以觀察到吸收線變化的陡增現象。」何志成解釋，這種突變信號的成功探測將為「複合時標」法測量氣體密度提供強有力的支持。

研究團隊仔細分析了美國斯隆數字巡天（SDSS）望遠鏡像資料庫中，數據質量較高且有數十次觀測的類星體SDSS J141955.26+522741.1，發現它的幾個不同的吸收線同時存在陡增現象，從而有力地證明了模型假設的可靠性。

「我們進一步分析發現，探測率曲線還可以將速度空間和天空位置同時重疊的不同密度氣體成分分離開來，而此前並無有效方法可以做到這一點。」何志成說。

何志成介紹，下一步，在保證「複合時標」法測量氣體密度準確有效的基礎上，研究團隊將繼續從資料庫中搜尋大量樣本進行分析，不斷驗證模型的可靠性，從而進一步完善和推廣「複合時標」法測氣體密度。

相關論文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd318

 

 

版權聲明：凡本網註明「來源：中國科學報、科學網、科學新聞雜誌」的所有作品，網站轉載，請在正文上方註明來源和作者，且不得對內容作實質性改動；微信公眾號、頭條號等新媒體平臺，轉載請聯繫授權。郵箱：shouquan@stimes.cn。

相關焦點

  • 中國科學家探測到黑洞周邊氣體響應的突變信號—新聞—科學網
    「複合時標」法成功獲取星系中心超大質量黑洞周邊電離氣體密度
  • 曲線救國中興司法警務通手機:主打政企市場
    【天極網IT新聞頻道】當下的手機市場已經進入了紅海，除了在手機本身的創新，還要在手機銷售渠道的創新。在這一點上，曾經的手機巨頭中興已經找到了新的道路：瞄準政府、公安、司法、稅務等政企市場。根據中興通訊提供的數據，中興安全手機目前已佔據上海電信政府加密機市場1/3的份額。其中，中興的司法警務通手機在上海已經有10所監獄的數千名獄警配備。
  • 數學外語是「攔路虎」,考研可以「曲線救國」,旅遊專業就是實例
    考研數學參考書考研可以「曲線救國」，以旅遊類專業為例考研是可以實現「曲線救國」的！所謂「曲線救國」就是在堅持自己的研究方向的同時，換一個就讀研究生的方式，以規避「數學」、「外語」這兩門「攔路虎」！具體來看有兩種辦法：曲線救國策略一：統一研究方向的不同學科專業每個研究生專業下面有很多細分研究方向的。而經歷過本科教育後的考研學子來說，首先要選擇好研究方向。其實統一研究方向，是可以在不同學科、不同專業存在的。以旅遊類專業為例。如果你報考旅遊管理專業，那麼它是按照工商管理子類、管理學大類來招生的。數學三是必考科目，而且外語專業要求比較高。
  • 天文學家觀測形成最初星系的星雲—新聞—科學網
    本報訊 為了了解宇宙的第一個星系，天文學家需要知道它們是由什麼構成的。但是形成這些星系的星雲並不像一個完全形成的星系那樣會有恆星發出璀璨的光芒，因此它們很難被觀察到。現在，一個研究團隊研發了一種方法，可以用來測量那些110億年前就已存在的冰冷、高濃度氣體，彼時宇宙的年齡不到現在的1/5。 在此過程中，研究人員確認了這些星雲的規模和質量均相當大，足以形成星系。此前天文學家也能夠探測到這些星雲，其條件是有類似類星體——星系中央能量巨大的黑洞——的物質從其背後發出高強度光亮。
  • 溫室氣體零排放也不能阻止全球變暖—新聞—科學網
    圖片來源：Taavi Pae 近日，研究人員對1850年至2500年全球氣候進行了模擬，發現即使人為導致的溫室氣體排放能夠降為零，在此後的幾個世紀裡，全球氣溫可能仍會繼續上升。相關論文刊登於《科學報告》。
  • 關鍵在高密度氣體盤
    >科技日報東京8月14日電 （記者陳超）日本東京大學近日宣布，該大學泉拓、河野孝太郎等人的研究小組首次發現，在超大黑洞的成長過程中，一些高密度分子氣體圓盤具有重要的氣體質量供給源的功能,可以綜合證明星系中心部位的氣體質量流入和流出的平衡，符合「高密度分子氣體圓盤內形成的大質量星體發生超新星爆發，氣體中產生強烈亂流，促進向內側供給氣體」的理論模式。
  • 有多少彗星來自外星系—新聞—科學網
    人們一般認為彗星起源於太陽系，由行星形成時拋出的剩餘氣體和巖石組成。
  • 科學家發現「新地球」—新聞—科學網
    他們還沒有能夠測量它的質量，以便計算它的密度，並確定它是像地球一樣的巖石星球，還是像海王星一樣的氣體星球。這顆恆星非常年輕——只有大約2000萬年的歷史——它周圍有一個由氣體和塵埃組成的圓盤，行星可能仍在其中進行合併
  • 射陽縣H2O2探頭氣體檢測標準立業氣體測漏儀
    射陽縣H2O2探頭氣體檢測標準立業氣體測漏儀深圳市立業實業有限公司專業生產可燃氣體檢測報警器，二氧化硫氣體報警器，VOC氣體報警器，氮氧化物報警器，臭氧報警器，氨氣報警器
  • Square Stand——委曲求全還是曲線救國?
    Square Stand的推出，究竟是Square委曲求全，還是曲線救國？你怎麼看？
  • 如何測量星系團中熱氣體的粘度,以了解星系團之間的動力學?
    但是，通過NASA錢德拉X射線天文臺的觀測，研究人員發現了該星系團中熱氣體與預期有所不同的表現：雖然，星系團中含量依然非常豐富，但是這些熱氣體的粘度卻比較低，更像是在咖啡杯裡攪拌的牛奶那樣光滑，這和科學家們之前所預期的氣體粘度有較大的出入。
  • 「慧眼」直測宇宙最強磁場—新聞—科學網
    宇宙中，中子星是具有最強磁場的天體，中子星與伴隨恆星可組成X射線雙星系統，在中子星強引力作用下，恆星氣體會落向中子星並形成吸積盤。磁場較強時，吸積盤上的等離子體沿磁力線落到中子星表面，發出強烈的X射線輻射。隨中子星轉動，X射線光變會形成周期性脈衝信號，因此這類天體也被稱為X射線吸積脈衝星。
  • SF6氣體密度在線微機測量系統
    因此，對這些設備中SF6氣體密度的監測至關重要，SF6氣體的密度是電力企業安全運行的重要參數之一。　　傳統的監測手段是通過機械式指針儀表來測量設備中SF6氣體的密度。雖然也有報警輸出，但測量數據不能遠傳，不利於組成在線監測系統，給安全生產帶來隱患。同時，由於電氣設備安裝的限制，很多測點位於很難直接觀測到的位置，給日常的測量和記錄帶來很大麻煩。
  • 稻田土壤施肥可緩解全球變暖—新聞—科學網
    在全球變暖背景下，土壤固碳可減少溫室氣體排放。稻田土壤約佔我國總土壤固碳潛力的40%，因此，探討稻田土壤碳循環和固碳機理對於減緩全球變暖具有重要的理論意義。土壤固碳的能力一般是通過考察碳庫變化、團聚體形成、腐殖質形成等過程來評估，但鮮有研究表徵團聚體之間和內部的碳通量。
  • 揭示高密度單原子Pd基選擇加氫催化劑穩定機制—新聞—科學網
    揭示高密度單原子Pd基選擇加氫催化劑穩定機制 高密度單原子Pd基選擇加氫催化劑的穩定機制   課題組供圖 近日，中國科學院大連化學物理研究所能源研究技術平臺劉嶽峰副研究員團隊和催化與新材料研究中心王愛琴研究員、張濤院士團隊，與法國斯特拉斯堡大學、德國馬普協會化學能源轉化研究所、四川大學等團隊合作，在闡明碳化鉬(α-MoC)負載高密度單原子鈀（Pd）基催化劑的穩定機制
  • 藍環星雲謎題破解—新聞—科學網
    2014年，由星系演化探測器 早在2003年前後，美國宇航局（NASA）的星系演化探測器GALEX就在銀河中首次發現了神秘的藍環星雲，這顆前所未見的天體一經發現，便引起了不少科學家的關注。這期間，研究者對藍環星雲進行了大量觀測，但一直到2013年GALEX退役，研究人員還是未能解釋為何人們看到的藍環星雲是這副模樣。
  • 這是宇宙中密度最大的星系團之一
    在密度最大的點上，星系聚集在一起，形成星系團。這些系統可以包含數千個星系，是宇宙中最龐大的結構。研究宇宙網絡是天體物理學目前面臨的挑戰之一。主要組件的屬性的物質在這些尺度不是眾所周知的，所以我們使用術語如「暗物質」和「暗能量」前者佔宇宙質量的20%左右，是什麼讓結構受自身引力的作用有點像膠水。
  • 高密度半導體陣列碳納米管研究獲突破—新聞—科學網
    圖2 高密度、高純度半導體碳管陣列的製備和表徵 5月22日，相關研究成果以《用於高性能電子學的高密度半導體碳納米管平行陣列》為題，在線發表於《科學》。 集成電路的發展，要求互補金屬氧化物半導體（CMOS）電晶體在持續縮減尺寸的同時提升性能、降低功耗。隨著主流CMOS集成電路縮減到亞10 納米技術節點，採用新結構或新材料對抗場效應電晶體中的短溝道效應，進一步提升器件能量利用效率變得愈加重要。
  • 密度波理論:漩渦星系的形成機制,藏著宇宙一切現象的最本質規律
    ，發現旋臂都在恆星富集之處，主要成員大都是明亮的年輕恆星，以及由之產生的稠密氣體——塵埃雲，其中有許多電離狀態的氫雲（即電離氫區）。隨著人們對宇宙的觀測不斷加深，漩渦星系的螺旋臂讓科學家疑惑不解，螺旋臂是由星系的核心延伸出來的漩渦和棒渦組成的區域。這些長且薄的區域類似漩渦，漩渦星系星系也因此而得名。然而漩渦星系是由幾十億乃至幾千億顆恆星構成的，此外還有大量的星際氣體和塵埃物質。
  • 星際介質中神秘紫外消光峰來源有新解—新聞—科學網
    隨後，大量觀測證實，銀河係數十個星系中普遍存在2175埃的消光峰，這種神秘的消光峰甚至存在於類星體中。但是，半個多世紀以來，2175埃消光峰的確切物理來源仍是一大謎題。   蘇剛團隊通過研究提出了一個混合物模型，指出星際介質中的2175埃紫外消光峰可能與氫化的T-碳分子團簇密切相關。