古老

之一，美国马里兰大学的克里斯多佛·雷诺兹（Christopher Reynolds）说。“这是一个令人兴奋的发现，因为它演示了一种黑洞与星系形成之间的直接相互作用，这正是现在天体物理中的热门话题。” 这个课题小组研究的超大质量黑洞是相当古老的，它们曾被认为是“沉闷的”，因为与类星体（即早期宇宙中正在迅速增长的超大质量黑洞）相比，它们产生的辐射要少得多，引起的科学关注也少得多。雷诺兹，还有美国斯坦福大学的第一作者史蒂夫·艾伦（Steve Allen），各自独立地对研究这些看似不活跃的大家伙产生了兴趣，这恰恰是因为它们太过沉默了。 “它们吸引了我们的注意，因为它们太沉闷了，”雷诺兹说。他解释道，当物质被拖入黑洞时，那些物质会被转化成能量，以辐射的形式释放出来。然而，这些黑洞产生的辐射太少了，无法跟落向它们的物质总量相提并论。 “一定发生了其他事情，可以解释这种差异，”他说。雷诺兹决定利用钱德拉已经公布的数据来研究这类黑洞。在与同事讨论这个想法的时候，他发现艾伦也刚刚开始同样的研究。“与相互竞争相比，我宁愿选择合作，”他说。在其他三位科学家（英国剑桥大学的安迪·费比恩（Andy Fabian），美国新墨西哥州立大学的格雷格·泰勒（Greg Taylor），还有剑桥大学的研究生罗伯特·邓恩（Robert Dunn））的共同合作下，艾伦和雷诺兹挑选了9个平静且比较古老的超大质量黑洞，它们可以被研究得非常细致，因为它们都处于“邻近”的星系之中。课题小组发现，这些黑洞其实是活跃的，它们是非常高效的“喷流”引擎。那些“失踪”的能量并没有以辐射（X射线，可见光等）的形式释放出来，而是以高能粒子喷流的方式，在星际的星际气体中吹出了巨大的气泡或空洞。黑洞通过粒子喷流的方式来产生能量，其效率是非常高的，这可以通过两个步骤计算出来。首先，星系内侧区域的钱德拉照片被用来估算可供黑洞吞噬的物质总量；然后，钱德拉的照片又被用来估计产生空洞所需的能量。 “就像汽车一样，了解黑洞的燃料利用效率是重要的，”来自于斯坦福大学的主要研究者艾伦说。“没有这些信息，我们就无法了解引擎盖下发生着什么，或者说，这种引擎可以干些什么。” 这项研究将被发表在下一期的《皇家天文学会月刊（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）》上，它的结果还将为黑洞如此高效地产生粒子喷流的过程提供新的认识。被拖入黑洞的气体之中的绝大部分，一定非常靠近黑洞的视界，它们在那里被高效地转化成粒子喷流。 “尽管我们还无法确切地了解产生这些喷流的机制，但我们的发现支持了这样的想法，即磁力线在某种程度上的相互作用，使它们就像巨型弹弓上的橡皮筋一样，将落向黑洞的物质反弹了回去，”雷诺兹说。
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