天文学家捕捉到神秘黑洞耀斑:或光冕喷射所致

2015年10月30日10:40   新浪科技 微博    收藏本文     
从图中可以看出,光冕能产生黑洞周围的X射线耀斑。光冕(图中紫色标记部分)向内聚集(左),慢慢变得明亮,然后从黑洞中发射出去(中和右)。目前,天文学家尚不清楚光冕为何发生位移,但可以确定的是这一过程导致了X射线光变亮。  从图中可以看出,光冕能产生黑洞周围的X射线耀斑。光冕(图中紫色标记部分)向内聚集(左),慢慢变得明亮,然后从黑洞中发射出去(中和右)。目前,天文学家尚不清楚光冕为何发生位移,但可以确定的是这一过程导致了X射线光变亮。
过去,天文学家曾观测到黑洞耀斑,但是有关耀斑成因一无所知。如今,研究人员首次研究发现,一个超大质量黑洞的耀斑是由光冕引起。这是一幅超大质量黑洞的艺术概念图。  过去,天文学家曾观测到黑洞耀斑,但是有关耀斑成因一无所知。如今,研究人员首次研究发现,一个超大质量黑洞的耀斑是由光冕引起。这是一幅超大质量黑洞的艺术概念图。

  新浪科技讯 北京时间10月30日消息,据国外媒体报道,加拿大圣玛丽大学天文学家借助美国宇航局斯威夫特天文台和核光谱望远镜阵列观测到一个来自超大质量黑洞的耀斑,这个超大质量黑洞距离地球约3.24亿光年。天文学家近日研究发现,耀斑的形成应该是由光冕喷射所造成,但是光冕位移的具体细节还有待进一步研究。

  黑洞能发出巨大的能量脉冲,然而,产生这种现象的原因,一直以来都是个谜。研究人员借助美国宇航局斯威夫特天文台和核光谱望远镜阵列,首次观测到一个超大质量黑洞的耀斑,耀斑的形成原因是光冕喷射。光冕是黑洞周围一个神秘的高能粒子源,能够产生X射线。超大质量黑洞本身并不发光,但它周围常常有发光的热吸积盘环绕。黑洞的引力将环绕的气体吞噬,从而加热气体并导致其发出不同的光。黑洞附近的另一辐射源是光冕,光冕由高能粒子组成,能产生X射线光。然而,天文学家尚不清楚有关光冕产生的具体细节,及其形成过程。

  天文学家认为,光冕有两种可能的结构。“灯柱”模型理论认为,光冕是一种密集光源,类似灯泡,沿黑洞旋转轴分布于黑洞上下两端。另外一种模型理论认为,光冕广泛扩散,像黑洞周围的大块云,或像“三明治”中的面包片一样紧紧包住周围的吸积盘。美国宇航局的最新观测数据则偏向支持“灯柱”模型理论,并且详细展示了灯泡一样的光冕是如何移动的。圣玛丽大学科学家丹-威尔金斯表示:“这是我们首次观测到这一耀斑现象,并能将光冕喷射与耀斑联系起来。它将有助我们了解,超大质量黑洞是如何为宇宙中的明亮天体提供能量。”

  该项观测始于斯威夫特天文台捕捉到一个来自超大质量黑洞的耀斑,这个超大质量黑洞名为“马卡良335”,位于飞马座方向上,距离地球约3.24亿光年,曾是银河系中心最明亮的X射线源之一。斯威夫特天文台最初是用来监视天空,搜索宇宙中的X射线和伽马射线爆。研究项目负责人卢杰-伽罗称:“2007年发生过一件很奇怪的事情,‘马卡良335’的亮度减退了30倍。”自2007年以来,摩海德州立大学天文学家德克-格鲁普就利用斯威夫特天文台,对这个黑洞进行定期监控观测。2014年9月,斯威夫特天文台在巨大的耀斑中发现了“马卡良335”,八天后,核光谱望远镜阵列的X射线观察仪对准该观测目标,见证了耀斑事件的后半部分。经过一番仔细的数据分析,天文学家意识到,他们观测到的是黑洞光冕的喷射以及最后坍塌。威尔金解释说:“光冕先向内聚集,然后像喷气式飞机一样向外喷射。目前,我们仍不清楚黑洞内的光冕喷射是如何形成的,不过我们猜测,在黑洞光冕坍塌前正慢慢形成喷射基础。”

  光冕能快速移动。研究人员发现,这次与“马卡良335”有关的光冕移动速度约为光速的百分之二十。首席研究员菲奥娜-哈里森表示:“一直以来,我们称之为光冕的X射线源的本质都是一个谜。但是,这次能够观测到这一戏剧性变化,令我们对其大小和结构的了解有了头绪。”许多其它有关黑洞的难题仍然存在,比如,天文学家首先想了解是什么引起光冕喷射。(彬彬)

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文章关键词: 黑洞耀斑光冕喷射

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