【大紀元2013年03月06日訊】（大紀元記者萬君編譯報導）天文學家近期在研究非同尋常的黑洞系統時，發現了一個以前從未見過的盤狀結構物質環繞著該系統。
「生活科學」（LiveScience）網站報導，X射線雙星系統的雨燕J1357.2（Swift J1357.2），包含了一個會慢慢消耗其伴星的黑洞，會定期發射高能量的X射線爆。伴星中的物質以塵埃和氣體的形式進入吸積盤且圍繞者黑洞。
在觀察該系統時，科學家團隊發現了一個不尋常的垂直特徵穿過該材料。西班牙加那利群島天體物理學研究所的桑塔納（Jesus Corral-Santana）在郵件中表示：「這是我們首次以吸積盤的結構來分析，且它可能在爆發狀態的X射線雙星體系中是普遍存在的。」
隱形結構
雨燕J1357.2中的黑洞是數以百萬計的點綴在銀河系中的黑洞之一。
當一個單一的恆星向內塌陷時，約3倍太陽質量的龐然大物很可能形成。結果是，一個城市大小的巨大質量實體被裝進一個很小的包裹裡，給附近的塵埃和氣體營造出強大的引力。
位於處女座、距離地球大約4,900光年的雨燕J1357.2也包含一個小的伴星，其質量只有太陽的四分之一。這個伴星環繞該雙星的質心每2.8小時轉一周，這是已知的系統中最短的軌道周期之一。
研究人員指出，黑洞將伴星中的物質拉入吸積盤，偶爾才發射X射線爆，這才使科學家能夠找到黑洞難於被發現的系統特徵。
桑塔納和他的團隊使用加那利群島的艾薩克•牛頓（Isaac Newton ）和威廉•赫歇爾（William Herschel）望遠鏡拍攝了該系統數百個光學圖像。對吸積盤產生的光的研究中，研究人員中發現一個週期性的調光（dimming），有時這一過程只在幾秒鐘內發生。
桑塔納說：「由於系統的軌道周期為2.8小時，那些磁力線不可能由伴星的日食產生。他們的速度更快，因此，他們一定由非常靠近黑洞的一個隱形結構且由吸積盤內所產生的。」
桑塔納說，這項新的發現只能在吸積盤外光學部分的外部看到，而不能從X射線爆起源的內部看到。沒有顯示出週期性變化的X射線輻射，不像其光學對應體，表現出一個垂直結構遮住了黑洞。
該結構不是在可預見的時間內出現，而是在一個穩步上升的周期顯現，表明其為吸積盤產生的類似波的運動。桑塔納說：「這是吸積盤產生的波，向外移動，像一塊石頭丟進平靜的水面時產生的波一樣。」
失踪的觀測對象
類似波的特徵還提供了關於黑洞取向的信息。
空間的實體以不同的角度，或傾向面對地球。他們可以以邊緣，或正面或介於兩者之間的形式被觀測到。在50個猜測具有類似黑洞的系統中, 雨燕J1357.2是唯一一個被以邊緣吸積盤（科學家們稱之為一個高傾角）的形式被發現的。然而，天文學家認為，大約這些系統的20％應該提供這樣的視角。
為了能看到波狀結構的吸積盤，科學家們必須有這樣的邊緣視圖觀測，或接近它的視角來觀測。從較低的傾角，或接近面對面的角度去觀測，不會揭示出系統中總光量的突然上升和下降。
桑塔納說：「雨燕J1357.2是瞬時X射線雙星系統中高傾斜黑洞的失踪觀測對象的原型。」
由於雨燕J1357.2是第一個允許以邊緣視圖的方式被觀測的系統，垂直結構的存在進一步說明了它的重要性。沒有任何該結構的跡像出現在其他類似的系統中，但可能只是由於觀測角度的不佳造成的。這種結構可能事實上在其他體系中是存在的，如以前發現的瞬時X射線雙星系統，只是通過由於觀察角度的不同而造成隱藏效果。
該研究結果發表在2月28日出刊的《科學期刊》上。
（責任編輯：張東光）
