在天文学家中,大多数星系的中心都有一个黑洞,这一点早已得到公认。但是拥有一对黑洞的星系仍然是理论。
该团队的研究结果发表在2020年6月19日的《天体物理学杂志》上,题为《费米大区域望远镜在活动星系核中系统搜索伽马射线周期性》。
“总的来说,超大质量黑洞的质量是太阳质量的100万倍以上,杏耀客户端”Pablo Penil说,他是这项研究的主要作者,也是西班牙马德里孔普卢斯大学的博士生。一些被称为活动星系核(AGN)的超大质量黑洞已经被发现在被称为喷流的平行光束中将粒子加速到接近光速。这些喷流的辐射在整个电磁光谱中都能探测到,但它们的大部分能量是以伽马射线的形式释放出来的。”
伽马射线是光的最极端形式,由NASA的费米伽马射线太空望远镜搭载的大面积望远镜探测到。AGN的特征是亮度的突然和不可预测的变化。
Penil说:“确定它们伽马射线发射的规则模式就像观察暴风雨的大海,寻找由小船驶过引起的微小的规则波。”“这很快就会变得非常具有挑战性。”
该团队已经完成了第一个困难的步骤,即识别出大量多年来周期性喷发的星系,并试图解决是什么在这些AGN中产生这种周期性行为的问题。几种可能的解释是引人入胜的。
“下一步将是用其他望远镜进行观测活动的准备工作,以密切跟踪这些星系,并有希望解开这些引人注目的观测背后的原因,”合著者、克莱姆森大学物理与天文科学系副教授马可·阿杰罗说。“我们脑海中有几种可能性——从喷流产生的灯塔效应到黑洞物质流的调制——但一个非常有趣的解决方案是周期性是由一对相互旋转的超大质量黑洞产生的。”理解这些黑洞与其环境的关系对于星系形成的完整图景至关重要。”
多亏了十年的费米-拉特观测,该团队能够识别出伽马射线信号在数年周期内的重复。平均而言,这些排放大约每两年重复一次。
“我们的研究是迄今为止最完整的工作搜索周期性的伽马射线,这一研究将有助于派生的见解关于这种奇怪的行为的起源,”合著者Alberto Dominguez说Penil的博导在马德里和前博士后研究员Ajello在克莱姆森的团队。“我们使用了9年连续的全天空LAT观测。在分析的两千多个AGN中,杏耀app只有大约十几个突出了这种有趣的周期性排放。”
对于理解这些星系中潜在的物理过程来说,扩大周期发射物的有限样本是一个重要的飞跃。
在此之前,我们只知道有两颗星的伽马射线亮度会周期性变化。多亏了我们的研究,我们可以自信地说这种行为在其他11种来源中也存在。”“此外,我们的研究还发现了其他13个有周期性发射迹象的星系。但要确定这一点,我们需要等待费米-拉特收集更多的数据。”