银河系内发现奇特黑洞 外围吸积盘严重扭曲

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【新唐人北京时间2021年11月12日讯】科学家发现银河系内一个黑洞,其吸积盘的亮度突然出现大幅度变化,这是吸积盘的某个位置扭曲翘起所致。这个黑洞距离地球只有9,600光年,就位于银河系内,是距离地球最近的黑洞之一。

国际空间站(ISS)上日本的X射线望远镜最早发现了这个天体系统MAXI J1820+070,在2018年3月收到了它发出的瞬时X射线信号。

按照现有的认知,两个进行剧烈互动的天体组成的系统,会发出这样的X射线瞬时信号。这两个天体可以是质量一大一小的两颗恒星;也可以一个是恒星,另一个是黑洞。MAXI J1820+070是后者,其中黑洞质量大约是太阳的8倍。

研究者之一英国南安普敦大学(University of Southampton)教授查尔斯(Phil Charles)说:“恒星的物质被黑洞吸走,并在黑洞的周围形成一圈绕行黑洞的尘埃盘,也叫吸积盘。当吸积盘内的物质再被黑洞吸收、要跨越黑洞的事件视界的时候,这些物质被加热到高温而且变得不稳定。这个过程会出现剧烈的喷发,持续的时间长短差异很大,从几毫秒到几个月都有可能。”

研究介绍说,MAXI J1820+070系统发出的信号持续了好几个月,而且它距离地球很近、又不位于银河系银盘平面内,信号没有被遮挡,研究组才幸运地观测到它的奇特之处。

研究组从构建的模型里,从直观的视觉效果看到了这个过程的发生:黑洞附近吸积盘放射出大量的X射线,周围的物质受到辐射后被加温到大约10,000K(九千多摄氏度),此时,看到系统发出了可见光。这就能解释为什么可见光一般是随着X射线的减弱而减弱。

但是在观测到MAXI J1820+070喷发信号的3个月之后,研究人员发现它发出的可见光出现大幅度的明暗变化——就像我们转动电灯的亮度控制旋钮,灯光亮度会出现明暗变化一样。在最亮的时刻,亮度大约是最暗时刻的两倍,这个过程大约经过了17小时。

奇怪的地方在于它发出的X射线信号没有变化。是什么原因造成了可见光如此明显的变化?

研究组分析后认为只有一个可能性,黑洞附近的吸积盘扭曲翘起,导致X射线照射到的吸积盘的面积大幅度增加,可见光也随之变强。

研究人员表示,这项发现打开了一个研究黑洞周围吸积盘的扭曲,如何影响其结构、特性的全新领域。

这份研究10月26日发表于《王家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。

(转自大纪元/责任编辑:叶萍)

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