一项新研究确定 ， 黑洞将等离子束中的能量释放到比黑洞中心更远的位置 ， 从而解决了长期以来的争论 ， 并为黑洞的形成和结构提供了线索 。
宇宙岛中心的超大质量黑洞是宇宙中最重的物体 。它们的范围是恒星质量的大约一百万到一百亿倍 。这些黑洞中的一些还以接近光速的速度喷出了很大的 ， 过热的等离子体射流 。射流释放这种强大的运动能量的重要方式是将其转换为极高能量的伽马射线 。但是 ， UMBC物理学博士 。候选人亚当·利亚·哈维（Adam Leah Harvey）说：“怎么产生这种辐射是一个悬而未决的问题 。”
喷气式飞机必须在某个地方释放能量 ， 而先前的工作在哪里并不一致 。重要的候选区域是由气体和光组成的两个围绕黑洞的区域 ， 区别称为宽线区域和分子圆环 。
黑洞的射流有可能通过释放一部分能量将任一区域的可见光和红外光转换为高能伽马射线 。哈维（Harvey）由美国国家航空航天局（NASA）资助的新研究提供了有力的证据 ， 证明喷气式飞机重要在分子环中而不是在宽线区域释放能量 ， 从而阐明了这一争议 。这项研究于10月发表在《自然通讯》上 ， 由UMBC物理学家Markos Georganopoulos和Eileen Meyer合着 。
粗线区域更靠近黑洞的中心 ， 相距约0.3光年 。分子环面距离更远 ， 超过3光年 。“尽管对于非天文学家而言 ， 所有这些距离似乎都是很大的 ， 但这项新工作告诉我们 ， 在相关范围内 ， 我们的耗能已经远离黑洞 。”哈维解释说 。
哈维说：“对于我们理解黑洞发射的射流而言 ， 其含义极为主要 。” 哪个区域重要吸收射流的能量 ， 为射流的最初形成方式 ， 吸收速度和柱形提供了线索 。
【量子效应会使黑洞辐射粒子并使黑洞蒸发 黑洞会释放能量吗】其他研究人员提出了关于喷气机的结构和行为的矛盾观点 。由于Harvey在他们的新工作中使用了值得信赖的方法 ， 因此 ， 他们希望这一结果将在科学界被广泛接受 。
为了得出他们的结论 ， 哈维对来自黑洞喷射的62次观测的数据应用了一种称为“自举”的标准统计技术 。“本文之前的很多内容都非常依赖模型 。其他论文做出了很多非常具体的假设 ， 而我们的方法则极为笼统 。” Harvey解释说 。“没有太多要破坏这一分析 。这是一种很好理解的方法 ， 仅使用观测数据即可 。因此结果应该是正确的 。”
称为种子因子的数量对于分析至关主要 。种子因子指示射流转换为伽马射线的光波来自何处 。如果转换发生在分子圆环上 ， 则预期有一个种子因子 。如果发生在粗线区域 ， 则种子因子将不同 。
Georganopolous是物理学副教授 ， 也是Harvey的顾问之一 ， 最初提出了种子因子的概念 ， 但“应用种子因子的想法必须等待有很多毅力的人 ， 而这个人是Adam Leah ， ” Georganopoulos说 。
Harvey计算了所有62个观测值的种子因子 。他们发现种子因子以正态分布下降 ， 几乎与分子圆环的预期值完全吻合 。该结果强烈表明 ， 来自射流的能量正在分子圆环中而不是在宽线区域中释放为光波 。
Harvey表示 ， 他们的导师Georganopoulos和物理学助理教授Meyer的支持对项目的成功发挥了作用 。哈维说：“我认为 ， 如果没有他们让我放弃很多切线和怎么做事情的探索 ， 这将永远不会达到现在的水平 。” “因为他们允许我真正地深入研究它 ， 所以我能够从该项目中获得更多收益 。”
哈维自称为“观测天文学家” ， 但补充说：“我比物理学家更像是一名数据科学家和统计学家 。” 他们说 ， 统计数据是这项工作中最令人兴奋的部分 。
“我只是觉得很酷 ， 我能够找出方法来对如此古怪的系统进行如此深入的研究 ， 而这种古怪的系统已经脱离了我个人的现实 。” 哈维说 。“看看人们怎么使用它会很有趣 。”
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