科學家觀察到一超大黑洞周圍詳細狀況

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【大紀元2014年08月14日訊】(大紀元記者馬穎慧綜合報導)美太空總署(NASA)在星期三(8月13日)的新聞發佈會上表示,該局的核光譜望遠鏡(NuSTAR)通過被一顆超大質量黑洞吸住的一個X光源,發現了該黑洞周圍的環境。

當質量足夠大的恆星的燃料散盡之後,就會塌縮成一個黑洞,因此其實黑洞並不是一個洞, 而是一個質量相當大的天體或星體。

作為美國宇航局小探測工程計劃中的第十一顆衛星,核光譜望遠鏡在發射到太空中的過去兩年中一直通過黑洞和瀕死恆星發射的X光射線瞭解這些星體。今年年初,當科學家們發現一個名為馬卡良335號(Markarian335)的黑洞突然變得很亮,馬上派核光譜望遠鏡前去調查。核光譜望遠鏡的觀測波段是來自天體的5千~80千電子伏之間的高能X光射線,為了清楚地觀察到卡羅納發射的X射線光芒,天文學家們將該望遠鏡的觀察波段調至3千~79千電子伏。

天文學家表示,在所有的銀河系中心都有這種超大質量黑洞,其中有些黑洞比其他黑洞更大,旋轉速度也更快。馬卡良335號黑洞位於飛馬星座方向,距離地球3.24億光年,是一顆非常巨大的星體。天文學家還從來不曾測量過它的質量和旋轉速度。

天文學家通過核光譜望遠鏡發現,原本位於馬卡良335號黑洞附近的一個名為克羅納( the corona)的密集X光源,最近在快速地向馬卡良335號黑洞移動。

天文學家認為,落入超質量黑洞的光線往往會被吸收而消失,卡羅納和馬卡良335號黑洞周圍由於過熱材料形成的堆積層所散發出的高能量光線,掙脫了馬卡良335號黑洞的吸引力發射出來。雖然,天文學家們無法確定這個卡羅納的形狀和溫度,但是他們知道這個卡羅納的很多粒子的飛行速度接近光速。

天文學家通過核光譜望遠鏡發現,隨著克羅納離馬卡良335號黑洞越來越近,馬卡良335號黑洞強大的吸引力牢牢地吸住了克羅納發射的X光射線,導致克羅納發射的X光射線變得模糊不清,而且極度向馬良卡335號黑洞的方向扭曲。

克羅納發射的這股被吸向黑洞的光線就同手電筒一樣,照亮了馬卡良335號黑洞上天文學家們最想觀察的地方,讓天文學家得以首次超清晰地觀察到那一帶的情況。他們表示,以前也看過類似景象, 但從來都沒有這麼詳細過。

劍橋天文研究所的天文學家帕克爾(Michael Parker)說:「這個克羅納最近在靠近馬卡良335號黑洞的地方瓦解, 並被馬卡良335號黑洞吸引過去,克羅納的光線又照亮了我們想觀察的馬卡良335號黑洞和其周围,我們發現馬卡良335號黑洞周围的堆積層呈螺線狀。 」

核光譜望遠鏡的首席研究員、加州技術研究所(Caltech)的哈里森(Fiona Harrison)則表示,在這一過程中,她們得以研究研究愛因斯坦廣義相對論中「最極端的光彎曲效應」(the most extreme light-bending effects)。她表示,令他們吃驚的是,在這次觀察中他們發現,馬卡良335號黑洞的旋轉速度非常快,帶著其周圍的時間和空間都快速旋轉。

核光譜望遠鏡是一種可直接攝影的太空X射線望遠鏡,該望遠鏡的主要科學目標是深度探索質量超過太陽十億倍的黑洞,它於2012年6 月13 日被發射升空。

責任編輯:韓婕

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