神秘黑洞「打飽嗝」拋射物質速度達每秒七萬公里

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天文學家發現鄰近星系兩個黑洞以超越物理法則的速度吞噬伴星,在該過程中,天文學家觀測到黑洞以每秒四分之一光速的速度將宇宙物質像打飽嗝一樣釋放出去。

據英國每日郵報報道,目前,天文學家最新觀測顯示,鄰近星系中的兩個黑洞以超越「埃丁頓極限」的速度吞噬伴星。在這個過程中,天文學家發現龐大的黑洞以四分之一光速的速度將物質排擠至周圍空間,這是首次觀測到從兩個神秘X射線來源以非常高的速度釋放宇宙風。該發現發表在近期出版的《自然》雜誌上,英國劍橋大學的學者使用歐洲航天局XMM-牛頓衛星的數據進行分析。

當天文學家以X射線波長範圍觀測宇宙空間,宇宙中兩種天體起到主導作用——超大質量黑洞和雙星系統。超大質量黑洞位於大型星系中心,殘忍地吞噬周圍的宇宙物質,相比之下,雙星系統是由一顆白矮星或者中子星,及其以伴星的氣體為食的黑洞構成。

在以上兩種情況下,這些氣體形成漩渦盤環繞緊湊和非常密集的天體,漩渦盤摩擦導致氣體加熱,並以不同波長釋放光線,在X射線範圍內達到峰值。但是上世紀80年代天文學家發現一種中間類型天體,目前對此並不是完全理解。

這些神秘X射線來源比普通X射線雙子系統亮度強10-100倍,雖然X射線來源過於昏暗,卻與超大質量黑洞具有較強的關聯性,同時,它們通常遠離宿主星系中心。劍橋大學天文學研究所西羅-平托(Ciro Pinto)博士說:「我們認為這些超發光X射線來源是特殊的雙子系統,以非常高的速度而不是普通X射線雙子系統的速度吸收氣體。一些X射線來源存在著較高磁化的中子星,而其它X射線來源可能隱藏了長期尋找的中等質量黑洞,其質量大約是太陽的1000倍。但在絕大多數情況下,這些極端行為形成的原因仍是個謎團。」

平托和同事用了幾天時間收集了3個超級明亮X射線來源,它們都位於鄰近星系中,與銀河系距離不超過2200萬光年。XMM-牛頓衛星反射光柵光譜儀的觀測數據可使研究人員識別這些來源中X射線光譜的微妙變化。

在3個X射線來源中,科學家能夠識別環繞中心緊密天體的外部部分噴射的X射線,這些X射線減緩了氣體朝向緊密天體流動趨勢。但是其中兩個來源——NGC 1313 X-1和NGC 5408 X-1,清晰地顯示X射線被氣體吸收,以四分之一光速的速度(7萬公里/秒)遠離中心來源。平托稱,這是我們首次觀測到宇宙風從超級明亮X射線來源釋放出來。(悠悠/編譯)

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