【大紀元2010年11月07日訊】（大紀元記者李曉宇編譯報導）德國馬克斯普朗克核物理研究所和赫爾姆霍茨柏林中心的研究人員使用柏林同步加速器（BESSY Ⅱ）在實驗室成功產生了黑洞周邊的等離子體。

黑洞極為貪婪，他們吞噬來自其附近氣體雲或恆星的大量物質。進來的「食物」以越來越快的速度螺旋式的墜入黑洞這個深淵，其密度變得越來越大，溫度也上升到數百萬攝氏度。在這些物質最後消失之前，會向太空發射非常強烈的X射線，這些射線源自於黑洞中的鐵元素。

據美國物理學家組織網（//www.physorg.com）報導，這項研究使得之前只能在太空由人造衛星執行的天文物理實驗，有可能在地面進行。

任何物質進入黑洞後，都不可能逃出來。隨著被吸入的物體的溫度不斷升高，會產生核與電子分離的高溫等離子體。

黑洞吸附的物質會產生的X射線會刺激其中的大量化學元素髮射出特有的X射線。通過分析這些射線，科學家可以瞭解黑洞附近等離子體的密度、速度和組成成分等信息。

在這個過程中，鐵元素的作用非常關鍵。鐵發射出的X射線在穿過黑洞周圍的介質時會被吸收。在這個所謂的光離化過程中，鐵原子通常會經歷幾次電離，其包含的26個電子中有超過一半會被去除，最終產生帶電離子，帶電離子聚集成為等離子體。現在，研究人員在實驗室中重現了這個過程。

實驗的核心是馬克斯普朗克核物理研究所設計的電子束離子阱。在這個離子阱中，鐵原子經由一束強烈的電子束加熱，從而被離子化14次。實驗過程如下：一團鐵離子（僅僅幾厘米長並且像頭髮絲一樣薄）在磁場和電場的作用下被懸停在一個超高真空內，同步加速器發射出的X射線的光子能量被一台精確性超高的「單色儀」挑選出來，作為一束很薄但卻集中的光束施加到鐵離子上。

實驗室測量到的光譜線與錢德拉X射線天文臺和牛頓X射線多鏡望遠鏡所觀測的結果相匹配。也就是說，研究人員在地面實驗室人為製造出了太空中的黑洞等離子體。

這種新奇的方法將帶電離子的離子阱和同步加速器輻射源結合在一起，讓人們可以更好地瞭解黑洞周圍的等離子體或者活躍的星系核。