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科学家观察到一超大黑洞周围详细状况

【大纪元2014年08月14日讯】(大纪元记者马颖慧综合报导)美太空总署(NASA)在星期三(8月13日)的新闻发布会上表示,该局的核光谱望远镜(NuSTAR)通过被一颗超大质量黑洞吸住的一个X光源,发现了该黑洞周围的环境。

当质量足够大的恒星的燃料散尽之后,就会塌缩成一个黑洞,因此其实黑洞并不是一个洞, 而是一个质量相当大的天体或星体。

作为美国宇航局小探测工程计划中的第十一颗卫星,核光谱望远镜在发射到太空中的过去两年中一直通过黑洞和濒死恒星发射的X光射线了解这些星体。今年年初,当科学家们发现一个名为马卡良335号(Markarian335)的黑洞突然变得很亮,马上派核光谱望远镜前去调查。核光谱望远镜的观测波段是来自天体的5千~80千电子伏之间的高能X光射线,为了清楚地观察到卡罗纳发射的X射线光芒,天文学家们将该望远镜的观察波段调至3千~79千电子伏。

天文学家表示,在所有的银河系中心都有这种超大质量黑洞,其中有些黑洞比其他黑洞更大,旋转速度也更快。马卡良335号黑洞位于飞马星座方向,距离地球3.24亿光年,是一颗非常巨大的星体。天文学家还从来不曾测量过它的质量和旋转速度。

天文学家通过核光谱望远镜发现,原本位于马卡良335号黑洞附近的一个名为克罗纳( the corona)的密集X光源,最近在快速地向马卡良335号黑洞移动。

天文学家认为,落入超质量黑洞的光线往往会被吸收而消失,卡罗纳和马卡良335号黑洞周围由于过热材料形成的堆积层所散发出的高能量光线,挣脱了马卡良335号黑洞的吸引力发射出来。虽然,天文学家们无法确定这个卡罗纳的形状和温度,但是他们知道这个卡罗纳的很多粒子的飞行速度接近光速。

天文学家通过核光谱望远镜发现,随着克罗纳离马卡良335号黑洞越来越近,马卡良335号黑洞强大的吸引力牢牢地吸住了克罗纳发射的X光射线,导致克罗纳发射的X光射线变得模糊不清,而且极度向马良卡335号黑洞的方向扭曲。

克罗纳发射的这股被吸向黑洞的光线就同手电筒一样,照亮了马卡良335号黑洞上天文学家们最想观察的地方,让天文学家得以首次超清晰地观察到那一带的情况。他们表示,以前也看过类似景象, 但从来都没有这么详细过。

剑桥天文研究所的天文学家帕克尔(Michael Parker)说:“这个克罗纳最近在靠近马卡良335号黑洞的地方瓦解, 并被马卡良335号黑洞吸引过去,克罗纳的光线又照亮了我们想观察的马卡良335号黑洞和其周围,我们发现马卡良335号黑洞周围的堆积层呈螺线状。 ”

核光谱望远镜的首席研究员、加州技术研究所(Caltech)的哈里森(Fiona Harrison)则表示,在这一过程中,她们得以研究研究爱因斯坦广义相对论中“最极端的光弯曲效应”(the most extreme light-bending effects)。她表示,令他们吃惊的是,在这次观察中他们发现,马卡良335号黑洞的旋转速度非常快,带着其周围的时间和空间都快速旋转。

核光谱望远镜是一种可直接摄影的太空X射线望远镜,该望远镜的主要科学目标是深度探索质量超过太阳十亿倍的黑洞,它于2012年6 月13 日被发射升空。

责任编辑:韩婕