天文大发现:有物质能逃脱黑洞 推翻现有理论

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【大澳门威尼斯人赌场官网2013年09月08日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者李洗尘编译报导)近日,天文学家使用美国宇航局的钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)获得了重大的研究进展。该进展解释了,为什么环绕在银河系中心巨大黑洞周围的物质,发射出极为微弱的X射线。这一发现对理解黑洞有着重要的意义。

钱德拉天文台对人马座A *(Sagittarius A*,距离地球约2万6千光年)的最新照片显示,在人马座A *引力范围内的气体,最终只有不到1%进入“事件视界”(黑洞周围的一个界限,进入其中的物质将无法逃出黑洞),被黑洞吞噬。而大部分气体在靠近事件视界时被喷射了出去,并可能发出亮光,从而生成了微弱的X-射线。

为得到这些新发现,钱德拉天文台进行了有史以来最长期的一次观测活动。2012年,这座位于太空中的天文台收集了五个星期的人马座A *的数据。在大量的数据中,研究人员发现了异常的细节和敏感的X射线图,并发现人马座A *周围的超热气体的能源特征。这些气体的质量约为太阳的4百万倍。

该研究发表在近期出版的《科学》期刊上,研究领导者,麻州大学的丹尼尔•王(Q. Daniel Wang)说:“我们认为,绝大多数大型星系在其中心都有一个超大质量黑洞,但它们离我们太远,以致无法去研究其周围的物质是如何流动的。人马座A *可以说是仅有的一个黑洞,其距离让我们可以见证这一过程。”

之前有理论模型称,黑洞发射的X射线,来源于其周围小型恒星的聚集。研究人员发现,钱德拉天文台获得的数据并不支持这一理论。X-射线数据显示,黑洞附近的气体可能源于星际风(由盘形分布的大量年轻恒星产生)。

当一个物质进入“事件视界”被一个黑洞捕获时,该物质必须失去热量和动量。喷射出的物质允许这种情况发生。

该研究报告的合著者、中国上海天文台的冯远表示:“大多数的气体必须被抛出,只有少量的气体可以达到黑洞。与一些人认为的相反,黑洞实际上并不吞噬所有被拉向它们的物质。显然,大部分人马座A *找到的食物‘难以下咽’。”

人马座A *可以影响到的的气体非常分散,并且温度超高,因此对这个黑洞来说,很难捕捉和吞噬。那些为此类星体提供能源,并产生巨大辐射的贪吃黑洞,其周围气体和人马座A *相比,温度低,密度大。

人马座A *的“事件视界”,对黑洞周围的发光物质,投下了一层阴影。这项研究可能有助于用射电望远镜去观察和理解这个阴影。它也将有助于理解,黑洞周围的恒星和星云对黑洞吸收和喷射出的物质的影响。

(责任编辑:张东光)

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