天文学家捕捉到黑洞喷射物质

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


德克萨斯州奥斯汀—宇宙最大的讽刺之一是,黑洞这种终极真空吸尘器,制造的混乱比它们清理的多。(许多最终说服配偶和室友清理他们自己东西的人可能会理解这种抱怨。)为什么在吸入周围物质时,它们会把大部分物质喷射出去?一个天文学家团队现在捕捉到了一个黑洞的这一行为。

这个黑洞位于我们银河系中心附近,大小适中,名为H1743-322,已知大约每八个月就会在X射线中爆发一次,据推测,它是在周期性地吞噬附近的一颗恒星。格雷戈里·西瓦科夫(Gregory Sivakoff)和阿尔伯塔大学的同事在2009年年中使用超长基线阵列(一个全球无线电望远镜阵列)和罗西X射线定时天文台(一个美国宇航局上周关闭的卫星,已经运行了16年)对这个黑洞进行了观测。5月28日、30日和6月2日,一切似乎正常。但在6月5日,无线电望远镜发现有明亮的物质结朝相反的方向飞走。到6月6日,这些结已经移动了相当远的距离,这意味着速度达到了四分之一光速。该团队通过逆向推算得出,这些物质是在2009年6月2日晚上10点左右(上下浮动半天)被喷射出来的。研究人员今天在阿斯匹林天文学会会议上宣布了这一发现。

与此同时,X射线图像显示,在黑洞周围旋转的物质盘中发生了一些不寻常的情况。5月28日和30日,圆盘中有一个点以每秒一次的速度旋转。6月2日,这个点的速度加快了三倍——在喷射之后,这个点完全消失了。西瓦科夫说,这是一块轨道物质,最终坠入了黑洞。


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研究人员仍然需要弄清楚,落入的物质点是如何变成飞出去的物质结的。西瓦科夫说,一种想法是,物质在进入的过程中被磁力线拖拽。在某个时刻,磁力线像橡皮筋一样断裂;南北方向的磁力线重新连接,释放出能量,将粒子向外抛出。另一种想法是,坠落的物质产生了一个冲击波,使外出的物质充满能量。

通过这些过程,黑洞成为宇宙中最强大的引擎,将引力能转化为热量、光和粒子的动能。作为凌乱的回报,它们保持了宇宙的活力。

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