預計2022年10月OJ 287星系爆發的缺席及其影響
發表于 2025-12-12 02:03:00
來源：
骨軟筋酥網
左圖:OJ 287及其環境的快速紫外圖像，結合了560張單次曝光。年月右圖:藝術家對OJ 287中心的星系席及響長春外圍預約(外圍模特)外圍上門（電話微信189-4469-7302）高端外圍預約快速安排90分鐘到達看法，包括吸積盤、其影噴流和圍繞主黑洞運行的預計第二個黑洞。Credit: S. Komossa et al.; NASA/JPL-Caltech
（神秘的年月地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by Max Planck Society）：由斯蒂芬妮·科莫薩(德國波恩MPIfR)領導的研究小組提出了關于OJ 287星系的新結果，這些結果是星系席及響基于迄今為止用埃費爾斯堡望遠鏡和斯威夫特天文臺等望遠鏡進行的最密集和最長的射電到高能觀測。
研究結果傾向于星系中心的其影一對黑洞，主黑洞的預計質量較小，為1億個太陽質量。年月幾個懸而未決的星系席及響謎團，包括最近OJ 287大爆發的其影明顯缺席和主要爆發期間備受討論的發射機制，都可以通過這種方式解決。預計
布拉扎爾星系擁有強大的年月長壽命相對論粒子射流，這些射流在其中心超大質量黑洞附近發射。星系席及響
當兩個星系碰撞合并時，長春外圍預約(外圍模特)外圍上門（電話微信189-4469-7302）高端外圍預約快速安排90分鐘到達超大質量的二元黑洞就形成了。這些雙星非常令人感興趣，因為它們在星系的演化和超大質量黑洞的增長中發揮了關鍵作用。此外，凝聚雙星是宇宙中最大的引力波來源。未來的歐空局基石任務LISA(激光干涉儀空間天線)旨在直接探測引力波頻譜中的這種波。對超大質量二元黑洞系統的搜索目前正在全面展開。
OJ 287是巨蟹座方向的一顆明亮的星星，距離我們大約50億光年。它是容納致密二元超大質量黑洞的最佳候選者之一。每11到12年重復一次的異常輻射爆發是OJ 287出名的原因。其中一些非常明亮，以至于OJ 287暫時成為天空中同類最亮的光源。它的反復爆發如此引人注目，以至于文獻中提出并討論了幾種不同的二元模型來解釋它們。
當系統中的第二個黑洞圍繞另一個質量更大的黑洞運行時，它通過影響質量更大的黑洞的噴流或吸積盤，對系統的光輸出施加半周期信號。
然而，到目前為止，還沒有直接獨立地確定黑洞的質量，而且沒有一個模型能夠在系統的觀測活動中得到嚴格的測試，因為這些活動缺乏涉及許多不同頻率輻射的寬帶覆蓋。
現在首次同時使用了多種X射線、紫外線和射電觀測，以及光學和伽馬射線波段。MOMO項目(“OJ 287的多波長觀測和建模”)使新的發現成為可能，這是任何涉及X射線的blazar中密度最大、持續時間最長的多頻監測項目之一，也是OJ 287有史以來密度最大的項目。
“OJ 287是一個優秀的實驗室，用于研究最極端的天體物理環境之一中的物理過程:一兩個超大質量黑洞附近的物質圓盤和噴射流，”馬克斯·普朗克射電天文學研究所(MPIfR)的斯蒂芬妮·科莫薩說，他是這里介紹的兩項研究的第一作者。“因此，我們發起了MOMO項目。它包括對OJ 287在超過14個頻率上的高頻率觀測，從無線電到持續數年的高能量狀態，再加上在多個地面和天基設施上發現blazar處于異常狀態時的專門跟蹤。”
一項研究發表在《皇家天文學會月報:快報》上，另一項發表在《天體物理學雜志》上。
“已經采集并分析了數千個數據集。這使得OJ 287脫穎而出，成為紫外-X射線-射電領域中監測最好的黑洞之一，”來自MPIfR的合著者Alex Kraus補充道。"埃費爾斯堡射電望遠鏡和太空任務雨燕在這個項目中發揮了核心作用."
Effelsberg望遠鏡提供大范圍無線電頻率的信息，而Neil Gehrels Swift天文臺用于同時獲得紫外線、光學和X射線數據。增加了費米伽馬射線空間天文臺的高能伽馬射線數據，以及夏威夷Maunakea亞毫米波陣列的無線電數據。
由于其blazar性質，射流在OJ 287的電磁發射中占主導地位。噴流如此明亮，以至于它比來自吸積盤的輻射(落入黑洞的物質的輻射)還要亮，這使得人們很難不可能觀察到來自吸積盤的發射，就像直接看著汽車前燈一樣。
然而，由于大量的MOMO觀測密集地覆蓋了OJ 287的光輸出(Swift幾乎每隔一天進行一次新的觀測)，因此發現了“深度衰落”。這是噴流發射迅速消失的時候，允許研究人員限制來自吸積盤的發射。
結果表明，黑洞周圍的物質盤至少比以前認為的要暗10倍，亮度估計不超過2 x 1046 erg/s，相當于我們太陽亮度的5萬億倍(5 x 1012 Lʘ)。
使用的望遠鏡:德國的Effelsberg 100-m碟形望遠鏡和夏威夷的亞毫米陣列，此外還有伽馬射線波段的費米望遠鏡和光學、紫外線和X射線波段的Neil Gehrels Swift天文臺。Credit: NASA (Fermi & Swift satellite images), N. Junkes (Effelsberg), J. Weintroub (SMA)
OJ 287主黑洞的質量首次從束縛在黑洞中的氣體物質的運動中獲得。質量相當于我們太陽質量的1億倍。“這個結果非常重要，因為質量是研究這個雙星系統演化的模型中的一個關鍵參數:黑洞相距多遠，它們合并的速度有多快，它們的引力波信號有多強？”美國北肯塔基大學的德克·格魯普說，他是這兩項研究的合著者。
“新的結果意味著，不再需要質量特別大的OJ 287黑洞，超過100億個太陽質量；來自MPIfR的Thomas Krichbaum論文的合著者)補充道。結果更傾向于一個質量更適中的二元模型。
這項研究還解決了兩個古老的難題:OJ 287著名的最近一次明亮爆發的明顯缺乏，以及爆發背后的發射機制。MOMO的觀測可以精確計算出最近一次爆發的時間。它沒有像“巨大質量”模型預測的那樣發生在2022年10月，而是發生在2016年至2017年，MOMO廣泛覆蓋了這些時間。此外，用Effelsberg 100-m望遠鏡進行的射電觀測揭示，這些爆發在性質上是非熱的，這意味著噴流過程是爆發的動力源。
MOMO的結果影響了正在進行的和未來的利用大型天文臺，如視界望遠鏡和未來的SKA天文臺，尋找其他雙星系統的戰略。它們可以實現OJ 287和類似系統中雙星源的直接無線電探測和空間分辨率，以及未來對這些系統中引力波的探測。OJ 287將不再作為脈沖星計時陣列的目標，因為其衍生的黑洞質量相當于1億個太陽質量，但將在未來的天基天文臺范圍內(合并后)。
斯蒂芬妮·科莫薩說:“我們的結果對二元超大質量黑洞系統及其演化的理論建模，對理解超大質量黑洞附近物質的吸積和噴射物理學，以及對一般二元系統的電磁識別都有很大的影響。”
MOMO背景
MOMO(OJ 287的多波長觀測和建模):該項目旨在了解blazar OJ 287的磁盤噴射物理學，測試雙星黑洞模型，并了解致密雙星系統的現狀和演變。它成立于2015年，由對星系OJ 287從射電到高能區的專用高節奏、多年、多頻觀測組成。觀察的頻率高達每天一次。MOMO涵蓋OJ 287的所有活動狀態。在OJ 287的特殊狀態下，將在其他地面和空間望遠鏡上進行后續觀測，包括光學和X射線領域的深度光譜學。
Effelsberg天文臺位于Bad Münstereifel-Effelsberg附近的Eifel山脈的一個山谷中，位于波恩西南約40公里處。它由波恩的馬克斯·普朗克射電天文學研究所運營。100米射電望遠鏡是世界上最大的完全可控的單盤射電望遠鏡之一。它允許在300 MHz至90 GHz的較寬無線電頻率范圍內進行測量。
Neil Gehrels Swift天文臺是一個基于空間的多波長天文臺，致力于研究伽馬射線爆發和輻射變化很大的各種其他天體物理物體。該衛星上有三臺望遠鏡，測量光學、紫外線、X射線和伽馬射線波段。雨燕是美國宇航局中型探測器(MIDEX)計劃的一部分，于2004年發射到近地軌道。 |
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