作為標(biāo)準(zhǔn)蠟燭的活動(dòng)星系：塵埃是差異背后的罪魁禍?zhǔn)讍幔?/h1>
作者:綜合 來源:娛樂 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-11-23 04:15:28 評(píng)論數(shù):
天空中58個(gè)活動(dòng)星系核的位置以及銀河系中塵埃的分布。學(xué)分:uux.cn/天體物理學(xué)雜志（2024年）。標(biāo)準(zhǔn)DOI: 10.3847/1538-4357/ad11dc
（神秘的蠟燭廈門思明外圍美女服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn）據(jù)Michal Zajaček：宇宙是什么時(shí)候開始的？第一批恒星和星系是何時(shí)以及如何形成的？宇宙的命運(yùn)是什么？
標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型，也稱為L(zhǎng)CDM模型，活動(dòng)星可以回答大多數(shù)這些問題。系塵它還可以解釋宇宙大尺度空間結(jié)構(gòu)的埃差特性——既包括其當(dāng)前的形式，也包括最初結(jié)構(gòu)剛剛出現(xiàn)時(shí)的異背過去。此外，后的禍?zhǔn)淄ㄟ^暗能量，作為罪魁它可以解決宇宙加速膨脹的標(biāo)準(zhǔn)問題。
盡管取得了許多成功，蠟燭廈門思明外圍美女服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)但在過去十年中，活動(dòng)星對(duì)附近Ia型超新星的系塵測(cè)量和對(duì)遙遠(yuǎn)宇宙微波背景數(shù)據(jù)的分析為一些宇宙學(xué)參數(shù)提供了不一致的值。
特別是埃差，從遙遠(yuǎn)的異背宇宙微波背景測(cè)量中確定的值與從附近的Ia型超新星觀測(cè)中確定的一些值之間，當(dāng)前膨脹率的測(cè)量值（也稱為哈勃常數(shù)）存在顯著差異。
為了確定這種差異是否是由于一個(gè)或兩個(gè)數(shù)據(jù)集的系統(tǒng)問題，或者是否是LCDM模型的問題，需要尋找替代的宇宙學(xué)探針。
我和我的同事考慮將類星體作為替代探測(cè)器。這些是星系中心的活躍核，擁有超大質(zhì)量黑洞吸積物質(zhì)并大量釋放能量。它們可以從本地宇宙到遙遠(yuǎn)的第一個(gè)星系剛剛形成的時(shí)期被探測(cè)到。因此，他們部分地將Ia型超新星的本地測(cè)量與遙遠(yuǎn)的宇宙微波背景觀測(cè)聯(lián)系起來。
類星體能幫助解決當(dāng)前的宇宙學(xué)緊張嗎？
兩種方法
可能看起來很奇怪的是，活動(dòng)星系核（AGN）是包含超大質(zhì)量黑洞的相當(dāng)復(fù)雜的物體，其質(zhì)量跨越五個(gè)數(shù)量級(jí)（系數(shù)為100，000）并以很大的速率吸積物質(zhì)，可能以類似于脈動(dòng)造父星或爆炸（Ia型超新星）星的方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
在過去的三十年中，隨著更多更高質(zhì)量的多波長(zhǎng)數(shù)據(jù)的積累，發(fā)現(xiàn)AGN測(cè)量遵守兩個(gè)重要的相關(guān)性，這兩個(gè)相關(guān)性都涉及來自電磁光譜紫外線部分中央黑洞周圍內(nèi)部吸積流的電離電磁輻射。
其中之一是基于紫外線和X射線光度之間的相關(guān)性（紫外線/X射線關(guān)系）。在大多數(shù)AGN，電磁波譜中紫外線和X射線部分的輻射亮度服從非線性關(guān)系。基于此，可以確定類星體的光度距離，并且對(duì)于給定的紅移，AGN的哈勃圖可以面對(duì)不同的宇宙學(xué)模型。
中央塵埃帶的星系M96。致謝:uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局/歐空局/哈勃（Leo Shatz）
第二個(gè)是基于這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn)，即在中心黑洞附近發(fā)射的電離紫外輻射的亮度與快速移動(dòng)的云圍繞中心黑洞運(yùn)行的更遠(yuǎn)區(qū)域的半徑相關(guān)。這些云的運(yùn)動(dòng)是通過它們的特征發(fā)射來揭示的，這些特征發(fā)射以非常寬的發(fā)射線的形式出現(xiàn)，其通量是可變的。
通過測(cè)量可變紫外輻射和寬線發(fā)射之間的時(shí)間延遲，可以推斷絕對(duì)光度。從測(cè)量的通量中，我們可以確定光度距離，并隨后測(cè)試宇宙學(xué)模型。
問題是是否有可能找到一個(gè)AGN的樣本來研究這兩種關(guān)系。這將允許對(duì)確定的光度距離和宇宙學(xué)模型進(jìn)行一致性檢查（通過它們確定的宇宙學(xué)參數(shù)值）。
光度距離的差異
我和石溪大學(xué)（以前在堪薩斯州立大學(xué)）的同事納拉揚(yáng)·卡德卡一起鑒定了58個(gè)這樣的AGN，發(fā)現(xiàn)這兩種關(guān)系（紫外線/X射線和半徑-光度）導(dǎo)致每個(gè)光源的光度距離完全不同。除非一個(gè)或兩個(gè)數(shù)據(jù)集（UV/X射線和半徑光度）沒有正確解釋某些影響，否則這種情況不會(huì)發(fā)生。我們的研究發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。
此外，從這兩個(gè)關(guān)系中獲得的宇宙學(xué)參數(shù)非常不同，與半徑-光度關(guān)系相比，紫外線/X射線關(guān)系更喜歡當(dāng)今宇宙中有更多的物質(zhì)含量。此外，從紫外線/X射線關(guān)系測(cè)量中確定的宇宙學(xué)參數(shù)值與使用標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)探測(cè)器確定的值顯著不同。這給我們留下了試圖發(fā)現(xiàn)差異原因的難題。
塵埃在星系中的作用
通過比較58個(gè)源中每一個(gè)源的兩個(gè)光度距離的差異，我們發(fā)現(xiàn)從UV/X射線關(guān)系中確定的光度距離系統(tǒng)地大于從半徑-光度關(guān)系中推斷的光度距離。與博澤納·車爾尼（理論物理中心）一起，我意識(shí)到這種效應(yīng)可能是由塵埃引起的，塵埃吸收并散射了從AGN到我們的視線上的紫外線和X射線光子。
盡管觀測(cè)到的58個(gè)類星體位于遠(yuǎn)離銀河系塵埃云的天空區(qū)域（見上圖），但它們位于包含大量塵埃云的星系中，發(fā)射的光子必須穿過這些塵埃云才能到達(dá)我們的望遠(yuǎn)鏡。
在我們最近發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的研究中，我們明確表明，塵埃導(dǎo)致的發(fā)射光子消光總是導(dǎo)致從AGN關(guān)聯(lián)中推斷的兩個(gè)光度距離之間的非零差異，這種差異要么是正的，要么是負(fù)的，具體取決于X射線光子還是紫外線光子受影響更大。由于所有宇宙學(xué)模型的分布峰值都是正的，對(duì)于大多數(shù)類星體來說，AGN X射線輻射的消失似乎比紫外光的消失更為顯著。
結(jié)論
AGN主星系中的塵埃主要阻礙了紫外線/X射線關(guān)系在宇宙學(xué)中的適用性，而半徑-光度關(guān)系似乎仍然可以將類星體變成標(biāo)準(zhǔn)蠟燭。盡管由于樣本量有限，半徑-光度關(guān)系的宇宙學(xué)約束仍然很弱，但該關(guān)系為使用類星體作為宇宙學(xué)探針提供了一線希望，尤其是在廣泛巡天的時(shí)代。
這個(gè)故事是Science X Dialog的一部分，研究人員可以在這里報(bào)告他們發(fā)表的研究文章的發(fā)現(xiàn)。請(qǐng)?jiān)L問此頁面了解有關(guān)ScienceX對(duì)話以及如何參與的信息。
天空中58個(gè)活動(dòng)星系核的位置以及銀河系中塵埃的分布。學(xué)分:uux.cn/天體物理學(xué)雜志（2024年）。標(biāo)準(zhǔn)DOI: 10.3847/1538-4357/ad11dc
（神秘的蠟燭廈門思明外圍美女服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn）據(jù)Michal Zajaček：宇宙是什么時(shí)候開始的？第一批恒星和星系是何時(shí)以及如何形成的？宇宙的命運(yùn)是什么？
標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型，也稱為L(zhǎng)CDM模型，活動(dòng)星可以回答大多數(shù)這些問題。系塵它還可以解釋宇宙大尺度空間結(jié)構(gòu)的埃差特性——既包括其當(dāng)前的形式，也包括最初結(jié)構(gòu)剛剛出現(xiàn)時(shí)的異背過去。此外，后的禍?zhǔn)淄ㄟ^暗能量，作為罪魁它可以解決宇宙加速膨脹的標(biāo)準(zhǔn)問題。
盡管取得了許多成功，蠟燭廈門思明外圍美女服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)但在過去十年中，活動(dòng)星對(duì)附近Ia型超新星的系塵測(cè)量和對(duì)遙遠(yuǎn)宇宙微波背景數(shù)據(jù)的分析為一些宇宙學(xué)參數(shù)提供了不一致的值。
特別是埃差，從遙遠(yuǎn)的異背宇宙微波背景測(cè)量中確定的值與從附近的Ia型超新星觀測(cè)中確定的一些值之間，當(dāng)前膨脹率的測(cè)量值（也稱為哈勃常數(shù)）存在顯著差異。
為了確定這種差異是否是由于一個(gè)或兩個(gè)數(shù)據(jù)集的系統(tǒng)問題，或者是否是LCDM模型的問題，需要尋找替代的宇宙學(xué)探針。
我和我的同事考慮將類星體作為替代探測(cè)器。這些是星系中心的活躍核，擁有超大質(zhì)量黑洞吸積物質(zhì)并大量釋放能量。它們可以從本地宇宙到遙遠(yuǎn)的第一個(gè)星系剛剛形成的時(shí)期被探測(cè)到。因此，他們部分地將Ia型超新星的本地測(cè)量與遙遠(yuǎn)的宇宙微波背景觀測(cè)聯(lián)系起來。
類星體能幫助解決當(dāng)前的宇宙學(xué)緊張嗎？
兩種方法
可能看起來很奇怪的是，活動(dòng)星系核（AGN）是包含超大質(zhì)量黑洞的相當(dāng)復(fù)雜的物體，其質(zhì)量跨越五個(gè)數(shù)量級(jí)（系數(shù)為100，000）并以很大的速率吸積物質(zhì)，可能以類似于脈動(dòng)造父星或爆炸（Ia型超新星）星的方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
在過去的三十年中，隨著更多更高質(zhì)量的多波長(zhǎng)數(shù)據(jù)的積累，發(fā)現(xiàn)AGN測(cè)量遵守兩個(gè)重要的相關(guān)性，這兩個(gè)相關(guān)性都涉及來自電磁光譜紫外線部分中央黑洞周圍內(nèi)部吸積流的電離電磁輻射。
其中之一是基于紫外線和X射線光度之間的相關(guān)性（紫外線/X射線關(guān)系）。在大多數(shù)AGN，電磁波譜中紫外線和X射線部分的輻射亮度服從非線性關(guān)系。基于此，可以確定類星體的光度距離，并且對(duì)于給定的紅移，AGN的哈勃圖可以面對(duì)不同的宇宙學(xué)模型。
中央塵埃帶的星系M96。致謝:uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局/歐空局/哈勃（Leo Shatz）
第二個(gè)是基于這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn)，即在中心黑洞附近發(fā)射的電離紫外輻射的亮度與快速移動(dòng)的云圍繞中心黑洞運(yùn)行的更遠(yuǎn)區(qū)域的半徑相關(guān)。這些云的運(yùn)動(dòng)是通過它們的特征發(fā)射來揭示的，這些特征發(fā)射以非常寬的發(fā)射線的形式出現(xiàn)，其通量是可變的。
通過測(cè)量可變紫外輻射和寬線發(fā)射之間的時(shí)間延遲，可以推斷絕對(duì)光度。從測(cè)量的通量中，我們可以確定光度距離，并隨后測(cè)試宇宙學(xué)模型。
問題是是否有可能找到一個(gè)AGN的樣本來研究這兩種關(guān)系。這將允許對(duì)確定的光度距離和宇宙學(xué)模型進(jìn)行一致性檢查（通過它們確定的宇宙學(xué)參數(shù)值）。
光度距離的差異
我和石溪大學(xué)（以前在堪薩斯州立大學(xué)）的同事納拉揚(yáng)·卡德卡一起鑒定了58個(gè)這樣的AGN，發(fā)現(xiàn)這兩種關(guān)系（紫外線/X射線和半徑-光度）導(dǎo)致每個(gè)光源的光度距離完全不同。除非一個(gè)或兩個(gè)數(shù)據(jù)集（UV/X射線和半徑光度）沒有正確解釋某些影響，否則這種情況不會(huì)發(fā)生。我們的研究發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。
此外，從這兩個(gè)關(guān)系中獲得的宇宙學(xué)參數(shù)非常不同，與半徑-光度關(guān)系相比，紫外線/X射線關(guān)系更喜歡當(dāng)今宇宙中有更多的物質(zhì)含量。此外，從紫外線/X射線關(guān)系測(cè)量中確定的宇宙學(xué)參數(shù)值與使用標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)探測(cè)器確定的值顯著不同。這給我們留下了試圖發(fā)現(xiàn)差異原因的難題。
塵埃在星系中的作用
通過比較58個(gè)源中每一個(gè)源的兩個(gè)光度距離的差異，我們發(fā)現(xiàn)從UV/X射線關(guān)系中確定的光度距離系統(tǒng)地大于從半徑-光度關(guān)系中推斷的光度距離。與博澤納·車爾尼（理論物理中心）一起，我意識(shí)到這種效應(yīng)可能是由塵埃引起的，塵埃吸收并散射了從AGN到我們的視線上的紫外線和X射線光子。
盡管觀測(cè)到的58個(gè)類星體位于遠(yuǎn)離銀河系塵埃云的天空區(qū)域（見上圖），但它們位于包含大量塵埃云的星系中，發(fā)射的光子必須穿過這些塵埃云才能到達(dá)我們的望遠(yuǎn)鏡。
在我們最近發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的研究中，我們明確表明，塵埃導(dǎo)致的發(fā)射光子消光總是導(dǎo)致從AGN關(guān)聯(lián)中推斷的兩個(gè)光度距離之間的非零差異，這種差異要么是正的，要么是負(fù)的，具體取決于X射線光子還是紫外線光子受影響更大。由于所有宇宙學(xué)模型的分布峰值都是正的，對(duì)于大多數(shù)類星體來說，AGN X射線輻射的消失似乎比紫外光的消失更為顯著。
結(jié)論
AGN主星系中的塵埃主要阻礙了紫外線/X射線關(guān)系在宇宙學(xué)中的適用性，而半徑-光度關(guān)系似乎仍然可以將類星體變成標(biāo)準(zhǔn)蠟燭。盡管由于樣本量有限，半徑-光度關(guān)系的宇宙學(xué)約束仍然很弱，但該關(guān)系為使用類星體作為宇宙學(xué)探針提供了一線希望，尤其是在廣泛巡天的時(shí)代。
這個(gè)故事是Science X Dialog的一部分，研究人員可以在這里報(bào)告他們發(fā)表的研究文章的發(fā)現(xiàn)。請(qǐng)?jiān)L問此頁面了解有關(guān)ScienceX對(duì)話以及如何參與的信息。