天体物理学家发现低亮度活动银河系核的高能热风

宇宙中几乎每个星系都存在一个超大质量的黑洞。黑洞周围的气体将被吸积并形成一个吸积盘。强烈的辐射从吸积盘中发射出来，这就是人们在2019年获得的第一张黑洞图像中辐射的来源。

根据气体温度的不同，黑洞吸积流分为两种类型，即冷的和热的。天文研究小组在过去十年中进行的理论研究预测，热吸积流中一定存在强风，这些吸积流通常为低亮度的活动星系核（LLAGN）提供能量。根据最先进的宇宙学模拟Illustris-TNG，这些风也被发现在星系演化中起着关键作用，然而，这种风的直接观测证据被证明很难获得。

这项研究的研究人员通过分析高质量的X射线光谱，发现了来自M81*的高能气流的有力观测证据，M81*是一个居住在附近大质量螺旋星系Messier 81中的原型低亮度活动星系核。该光谱具有无与伦比的分辨率和灵敏度，是由钱德拉X射线天文台在2005-2006年拍摄的，但直到现在仍没有人对风这一方面进行研究。

来自M81*的外流被一对Fe XXVI Lya发射线所证明，这些发射线在2800公里/秒的体视线速度下准对称地红移和蓝移，而且Fe XXVI Lya-to-Fe XXV Ka线的比率很高，这意味着发射线的等离子体的温度为1.4亿开尔文。

为了解释高速和高温的等离子体，研究人员对M81*上的热吸积流进行了磁流体动力学模拟，并根据数值模拟的预测，制作了从热吸积流中发射的风的合成X射线光谱。预测的发射线与钱德拉光谱一致，为热风的存在提供了证据。该风的能量被发现足以影响到M81*的近距离环境。

这项研究揭示了观察结果和热吸积流理论以及带有AGN反馈的最新宇宙学模拟之间缺少的联系。