【大纪元2013年03月06日讯】（大纪元记者万君编译报导）天文学家近期在研究非同寻常的黑洞系统时，发现了一个以前从未见过的盘状结构物质环绕着该系统。
“生活科学”（LiveScience）网站报导，X射线双星系统的雨燕J1357.2（Swift J1357.2），包含了一个会慢慢消耗其伴星的黑洞，会定期发射高能量的X射线爆。伴星中的物质以尘埃和气体的形式进入吸积盘且围绕者黑洞。
在观察该系统时，科学家团队发现了一个不寻常的垂直特征穿过该材料。西班牙加那利群岛天体物理学研究所的桑塔纳（Jesus Corral-Santana）在邮件中表示：“这是我们首次以吸积盘的结构来分析，且它可能在爆发状态的X射线双星体系中是普遍存在的。”
隐形结构
雨燕J1357.2中的黑洞是数以百万计的点缀在银河系中的黑洞之一。
当一个单一的恒星向内塌陷时，约3倍太阳质量的庞然大物很可能形成。结果是，一个城市大小的巨大质量实体被装进一个很小的包裹里，给附近的尘埃和气体营造出强大的引力。
位于处女座、距离地球大约4,900光年的雨燕J1357.2也包含一个小的伴星，其质量只有太阳的四分之一。这个伴星环绕该双星的质心每2.8小时转一周，这是已知的系统中最短的轨道周期之一。
研究人员指出，黑洞将伴星中的物质拉入吸积盘，偶尔才发射X射线爆，这才使科学家能够找到黑洞难于被发现的系统特征。
桑塔纳和他的团队使用加那利群岛的艾萨克•牛顿（Isaac Newton ）和威廉•赫歇尔（William Herschel）望远镜拍摄了该系统数百个光学图像。对吸积盘产生的光的研究中，研究人员中发现一个周期性的调光（dimming），有时这一过程只在几秒钟内发生。
桑塔纳说：“由于系统的轨道周期为2.8小时，那些磁力线不可能由伴星的日食产生。他们的速度更快，因此，他们一定由非常靠近黑洞的一个隐形结构且由吸积盘内所产生的。”
桑塔纳说，这项新的发现只能在吸积盘外光学部分的外部看到，而不能从X射线爆起源的内部看到。没有显示出周期性变化的X射线辐射，不像其光学对应体，表现出一个垂直结构遮住了黑洞。
该结构不是在可预见的时间内出现，而是在一个稳步上升的周期显现，表明其为吸积盘产生的类似波的运动。桑塔纳说：“这是吸积盘产生的波，向外移动，像一块石头丢进平静的水面时产生的波一样。”
失踪的观测对象
类似波的特征还提供了关于黑洞取向的信息。
空间的实体以不同的角度，或倾向面对地球。他们可以以边缘，或正面或介于两者之间的形式被观测到。在50个猜测具有类似黑洞的系统中, 雨燕J1357.2是唯一一个被以边缘吸积盘（科学家们称之为一个高倾角）的形式被发现的。然而，天文学家认为，大约这些系统的20％应该提供这样的视角。
为了能看到波状结构的吸积盘，科学家们必须有这样的边缘视图观测，或接近它的视角来观测。从较低的倾角，或接近面对面的角度去观测，不会揭示出系统中总光量的突然上升和下降。
桑塔纳说：“雨燕J1357.2是瞬时X射线双星系统中高倾斜黑洞的失踪观测对象的原型。”
由于雨燕J1357.2是第一个允许以边缘视图的方式被观测的系统，垂直结构的存在进一步说明了它的重要性。没有任何该结构的迹像出现在其他类似的系统中，但可能只是由于观测角度的不佳造成的。这种结构可能事实上在其他体系中是存在的，如以前发现的瞬时X射线双星系统，只是通过由于观察角度的不同而造成隐藏效果。
该研究结果发表在2月28日出刊的《科学期刊》上。
（责任编辑：张东光）
