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天龍座39億光年處 發現黑洞神秘信號(圖)
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作者:
qqonqq
時間:
2012-9-15 07:21 AM
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天龍座39億光年處 發現黑洞神秘信號(圖)
黑洞作為宇宙中奇特的天體，我們通過認為它們不會發生與超新星爆發類似的物質拋射事件，更多時候認為黑洞可以吞噬一切，物質落入事件視界並形成可視的吸積盤，但有時候黑洞在吞噬恆星物質過程中會釋放出伽馬射線暴。科學家認為黑洞的質量範圍處於100至10萬倍太陽質量時，偶爾也會表現釋放出獨特的X射線輻射，這是因為它們正在吞噬的那顆“倒霉”恆星會釋放出最後的“尖叫聲”。
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美國宇航局戈達德太空飛行中心繪製的黑洞吞噬恆星后發出的准周期震蕩信號過程模擬圖
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恆星被吞噬后釋放出的信息穿過宇宙時空，科學家認為恆星最後的“尖叫聲”如同非常低的D調。這種現象科學家稱之為“准周期震蕩” (QPO)，是黑洞將垂死的恆星撕碎后物質落入吸積盤時所釋放出來的信號，產生的位置僅僅處於黑洞的事件視界上。如果黑洞周圍墜入吸積盤的物質越來越多，粒子間的摩擦就會將磁盤溫度升高，我們可以觀察到該過程所釋放的X射線非常靠近黑洞。密歇根大學的天文學家魯本斯•雷斯（Rubens Reis）通過新聞發布會對該機制進行了解釋，隨着物質正在墜入黑洞，就會出現准周期震蕩。
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准周期振蕩是黑洞吞噬垂死恆星並將其撕碎的結果，發生於事件視界之外。黑洞吸積盤獲得熱量之後，我們就可以看到吸積盤釋放出的X射線輻射。在此之前，科學家只在一個超大質量黑洞附近探測到這樣的信號，該黑洞的質量為太陽質量的數百萬倍，並潛伏在一個臨近星系的中央，科學家將其編號為REJ 1034+396，距離地球大約5.76億光年。在上個月《科學》期刊上發表的一篇論文中，密歇根大學天文學家魯本斯•雷斯和他的同事們宣布發現了一個準周期震蕩信號，來自天龍星座方向，這是一個潛伏在星系中的黑洞，距離地球大約39億光年。
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科學家將這個神秘的天體命名為Swift J1644+57，是一個距離地球較遠的X射線源。它的發現使得天文學家有機會了解更多關於黑洞和廣義相對論在早期宇宙中的行為，那時候的宇宙環境是相當極端的。去年，隸屬於美國國家航空航天局的雨燕伽馬射線空間望遠鏡（Swift）首次發現了該信號。天文學家最初認為是一次普通的伽馬射線爆發，一直到信號逐漸消失。他們得出的結論認為是當一顆恆星的軌道太靠近黑洞，以至於被蘇醒的黑洞吞噬。
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最後，科學家對來自兩個軌道望遠鏡的數據進行分析，另一個為XMM 牛頓空間望遠鏡，天文學家魯本斯•雷斯和他的同事們都發現了其中吁在着震蕩現象，事實上這就是准周期震蕩。探測到准周期震蕩信號源於他們對X射線的探測，如此罕見的事件也意味着該天體會產生高速噴流，其中一個噴流的方向碰巧指向了地球，使得天文學家們可以充分地將准周期震蕩信號從噪音背景中篩選出來。
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因此，天文學家魯本斯•雷斯等現在獲得了接近黑洞邊緣的信息，而這個星系也位於距離地球非常非常遠的宇宙空間中，這意味着該天體吁在於較早時期的宇宙中，科學家們希望能了解到更多關於宇宙在極端條件的物理信息，比如廣義相對論是否能描述那個時期的宇宙。美國宇航局戈達德太空飛行中心、“雨燕”伽馬射線空間望遠鏡參與了本項研究觀測。
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