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中科院大学研究团队发现黑洞高速喷射物质新模式

www.jyb.cn 2015年11月26日  来源:光明日报

黑洞研究取得突破性进展

我科学家发现黑洞高速喷射物质的新模式

  本报北京11月26日凌晨电(记者齐芳)中国科学院大学天文与空间科学学院教授、国家天文台研究员刘继峰领导的团队,在国际上首次从黑洞周围形成的超软X射线源中发现了相对论性高速喷流。这一发现打破了天文学界以往的认知,揭示了黑洞吸积和喷流形成的新方式,成果发表在北京时间26日凌晨出版的《自然》杂志上。

  黑洞无法直接观测,科学家们只能“迂回”地通过其他现象来研究黑洞,吸积与喷流就是其中重要的研究内容。刘继峰介绍,物质在被黑洞吞噬的过程中,会形成吸积盘。吸积物质在盘内不断摩擦发热,产生X射线,“能量高的X射线,被称为硬X射线;能量低的则被称为软X射线”。而黑洞在吞噬物质的过程中,有时也会产生向外的喷流。但传统理论认为,只有在伴随硬X射线时,才会产生相对论性高速喷流,而在超软X射线辐射时,则不会产生喷流。刘继峰说:“科学家们曾猜想或许有一种意外,就是黑洞吞噬了太多物质后,也可能在超软X射线辐射时出现相对论性高速喷流。但这种猜想从未被证实过。”

  刘继峰带领的团队对M81星系中一个黑洞导致形成的极亮超软X射线源进行了光谱研究,首次发现其光谱中具有高度蓝移的氢元素发射线,“这就代表着一股高速喷流正向着地球方向喷发过来”。研究人员发现,这是速度达到0.2倍光速的相对论性重子喷流。

  这一发现让天文学界为之震动。美国科学院院士、英国皇家学会院士、哈佛大学终身教授瑞麦什·拿拉岩评论说:“在超软X射线源中发现相对论性喷流出乎所有人的意料,这改写了我们对超软X射线源的本质和喷流形成的认知”,“而它的观测特征和人们对黑洞处于极高吸积率态的猜想及新近的数值模拟结果相符合,生动展示了黑洞过量吞噬物质时产生高速重子喷流和浓密的吸积盘风的情况。”



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{ 编辑:周玲玲 }

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