銀河系內發現奇特黑洞 外圍吸積盤嚴重扭曲

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【新唐人北京時間2021年11月12日訊】科學家發現銀河系內一個黑洞,其吸積盤的亮度突然出現大幅度變化,這是吸積盤的某個位置扭曲翹起所致。這個黑洞距離地球只有9,600光年,就位於銀河系內,是距離地球最近的黑洞之一。

國際空間站(ISS)上日本的X射線望遠鏡最早發現了這個天體系統MAXI J1820+070,在2018年3月收到了它發出的瞬時X射線信號。

按照現有的認知,兩個進行劇烈互動的天體組成的系統,會發出這樣的X射線瞬時信號。這兩個天體可以是質量一大一小的兩顆恆星;也可以一個是恆星,另一個是黑洞。MAXI J1820+070是後者,其中黑洞質量大約是太陽的8倍。

研究者之一英國南安普敦大學(University of Southampton)教授查爾斯(Phil Charles)說:「恆星的物質被黑洞吸走,並在黑洞的周圍形成一圈繞行黑洞的塵埃盤,也叫吸積盤。當吸積盤內的物質再被黑洞吸收、要跨越黑洞的事件視界的時候,這些物質被加熱到高溫而且變得不穩定。這個過程會出現劇烈的噴發,持續的時間長短差異很大,從幾毫秒到幾個月都有可能。」

研究介紹說,MAXI J1820+070系統發出的信號持續了好幾個月,而且它距離地球很近、又不位於銀河系銀盤平面內,信號沒有被遮擋,研究組才幸運地觀測到它的奇特之處。

研究組從構建的模型里,從直觀的視覺效果看到了這個過程的發生:黑洞附近吸積盤放射出大量的X射線,周圍的物質受到輻射後被加溫到大約10,000K(九千多攝氏度),此時,看到系統發出了可見光。這就能解釋為什麼可見光一般是隨著X射線的減弱而減弱。

但是在觀測到MAXI J1820+070噴發信號的3個月之後,研究人員發現它發出的可見光出現大幅度的明暗變化——就像我們轉動電燈的亮度控制旋鈕,燈光亮度會出現明暗變化一樣。在最亮的時刻,亮度大約是最暗時刻的兩倍,這個過程大約經過了17小時。

奇怪的地方在於它發出的X射線信號沒有變化。是什麼原因造成了可見光如此明顯的變化?

研究組分析後認為只有一個可能性,黑洞附近的吸積盤扭曲翹起,導致X射線照射到的吸積盤的面積大幅度增加,可見光也隨之變強。

研究人員表示,這項發現打開了一個研究黑洞周圍吸積盤的扭曲,如何影響其結構、特性的全新領域。

這份研究10月26日發表於《王家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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