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星目探宇

科普知识大合集

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这个动画展示了作为天体物理技术“回声映射”(也称为混响映射)的基础的事件。中心是一个超大质量黑洞,周围环绕着一个被称为吸积盘的物质盘。当圆盘变得更亮时,有时甚至会释放出短暂的可见光耀斑。蓝色箭头显示了这道闪光发出的光线离开黑洞,向地球上的观测者和由尘埃组成的巨大的甜甜圈形状的结构(称为环状结构)传播。光线被吸收,导致尘埃升温并释放出红外线。尘埃的这种变亮是对盘中发生的变化的直接反应--或者,人们可能会说,是一种“回声”。红色箭头表示这束光从银河系向外传播,方向与最初的可见光相同。因此,观察者将首先看到可见光,然后(使用合适的设备)看到红外光。天文学家此前曾提议使用回声映射作为测量到宇宙物体距离的一种手段。如果科学家既能观测到最初的可见光耀斑,又能观测到尘埃中随后的红外变亮,理论上他们就可以利用这些信息来测量圆盘的光度,然后通过将其与从地球上看到的星系的亮度进行比较,来测量到该星系的距离。距离黑洞最近的圆盘部分的温度可以达到数万度,但随着距离的增加而下降。当它达到大约2200华氏度(1200摄氏度)时,它的温度足够低,可以形成尘埃。圆盘越亮,尘埃就形成得越远,光从圆盘到达尘埃并产生“回声”的时间就越长。从吸积盘到尘埃甜甜圈内部的距离可以是数十亿或数万亿英里。即使光以每秒18.6万英里(30万公里)的速度传播,也可能需要几个月或几年的时间才能穿过它。NASA的近地天体广域红外探测探测器(NEOWISE),以前被称为WISE,大约每六个月探测一次整个天空,并有望在2020年底之前完成16次这样的探测,为天文学家提供反复观察星系和寻找这些光回声的迹象的机会。一项使用WISE数据的研究使用回波映射法测量了500多个黑洞吸积盘的光度,但与其他距离测量技术相比,后续的距离测量缺乏精度。更多的数据和对尘埃环动力学的更好的理解可以改进这些测量。电影可在https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA23866上观看
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