【大纪元11月28日讯】(大纪元记者于止戈编译报导)黑洞里的怪事屡见不鲜，而X射线望远镜让天文学家得以一窥堂奥。最近天文学家测量了三个黑洞的旋转速率，发现其中一个位在鹫鸟座内、距离地球三万五千光年的黑洞以每秒950转的高速自转，几乎达到每秒1150转的理论极限值。这项发现意味着人类对这些隐形物体的了解又再进了一步。
当恒星的致密程度超过一个临界值时，它的引力便会强大到令自己崩溃，成为一个小点–黑洞。一般认为黑洞的自转来自前身恒星的自转，质量越致密，旋转的速率应该越快，就像滑冰舞者将手臂内收后原地旋转的速率会加速一样。
虽然天文学家已经计算了十来个黑洞的质量，对旋转速率的可靠计算依旧付之阙如。依照研究人员的说法，截至目前为止科学家只算出另外一个黑洞的正确转速。美国麻省哈佛史密斯索尼恩天文物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的杰佛瑞．麦克林塔克(Jeffrey McClintock)表示数年前大家就搞清楚要如何计算黑洞质量，但是测量转速依旧是这个领域中高不可攀的“圣杯”。
*强力的引力拖曳*
由麦克林塔克与纳拉延领军的研究小组使用美国宇航局洛斯X射线时变探测卫星(Rossi X-ray Timing Explorer satellite)的资料，计算环绕一个幽暗中心的光环旋转速率与面积。
一个黑洞的引力对远处的物体而言就如同一颗等质量的恒星。好比太阳霎时间成了一个黑洞，它对地球的引力也不会改变。天文物理中心的瑞马什．纳拉延(Ramesh Narayan)表示：“你挑了一个黑洞，试着把物体放进一个环绕黑洞的轨道，假如你的距离够远的话并不会有问题。”
但是在这个旋转物体与黑洞距离缩短的同时，物体绕黑洞公转的速率也越来越快，直到它最后被黑洞所吞噬。在恒星气体与灰尘被吸光的前一瞬间，物体将被加热至数百万度的高温，爆发X射线。
纳拉延表示原本物质会在黑洞周围环绕，慢慢的向中心靠近,距离缩短至一定半径时就会发生爆炸，碎屑便如自由落体般的掉进黑洞。在特定半径的范围之内，气体分子由于掉落速度太快，反倒不会放出太多的射线。
*旋转速率*
黑洞旋转的越快，发生爆炸的临界半径就越短，原因是黑洞在旋转时会牵动周遭的时空。因此假设黑洞周围物体的旋转方向与黑洞相同，它就会被所谓的“引力框架拖曳效应”所牵引。纳拉延的解释是空间被拉长了，所以会帮助粒子运动，让粒子可以更靠近黑洞而不致崩溃。纳拉延的另一个解释是假如粒子在黑洞周围绕行的方向与黑洞的旋转相同，它甚至会适得其所，替自己找一个半径更小的轨道。
研究的对象都是独立的X射线双星系统(X-ray binary system)，其中黑洞与如太阳的一般恒星以共同质量中心为圆心互绕，同时黑洞也吸收恒星的气体。研究后发现有二个黑洞自转的速率连他们最大临界转速的一半都不到，而一个质量为太阳十四倍、名为GRS1915+105的黑洞自转速率则超过临界转速的八成。
以上研究成果发表于周一出版的新一期《天文物理学报》(Astrophysical Journal)(http://www.dajiyuan.com)
