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宇宙空间某处发现神秘能量束 黑洞正吞噬着恒星

http://www.kexue.com 2011-06-19 09:52:43 腾讯科学  发表评论

  美国宇航局雨燕伽马射线探测器扫描天龙星座时,发现其内部出现神秘能量源,大约距离地球40亿光年,科学家将其编号为Sw 1644+57。这股神秘的能量来自黑洞的中心,这个现象让科学家感到非常奇异,后来被证实:这个黑洞正在吞噬一颗恒星!而且整个过程被天文学家目击到了,这是一个相当罕见并且非常特殊的宇宙事件,概率小到每1亿年才有可能被观测到一次。相关的数据发表在6月16日的《科学》杂志上。


天龙星座的黑洞正在吞噬一颗恒星

  发现这个现象的过程还伴随着一些诡异的情节,美国宇航局雨燕伽马射线探测卫星在扫描宇宙某一深处时突然出现强烈的射线闪光,后来范围进一步缩小到天龙星座,进行详细的观测。天文学家最初认为这只是一个比较普通的伽马射线暴发,而这个伽马射线来自一个正在坍缩的恒星,恒星坍缩则是宇宙中最强的能量释放现象之一,其中也伴随着伽马射线的释放,从这个角度上解释似乎还行。但是科学家发现这次的能量集中释放居然能持续数月,所以他们意识到这其中的原因肯定不止这么简单,必然还隐藏着更加神秘的东西在起作用。

  根据美国加州大学伯克利分校天文学教授Joshua Bloom的叙述:这是一个非常并且是极其不寻常的事件,到目前为止,这个能量束释放时间大约从3月24日至25日的某个时间开始,到现在已经超过两个半月了,而且还在继续释放能量,衰减的程度也很弱,从已经掌握的证据来看,虽然可以将其认定为具有部分伽马射线源释放能量的特征,但是这肯定不是个普通的伽马射线源,同时这些释放的能量之中还有其他射线。


位于天龙星座内的NGC6543星云

  基于观测对象的特殊性,除了雨燕伽马射线探测卫星外,美国宇航局同时也动用了哈勃望远镜和钱德拉X射线望远镜对这个神秘的能量释放源进行探测。这种极端异常的能量释放,基本上可以确定为是一颗恒星在被超大质量黑洞吞噬的时候释放出来的,而如果将其定性为仅仅是伽马射线的暴发,却又不能完全说明问题,伽马射线暴发一般只能持续一天左右的时间,虽然也有的伽马射线暴持续的时间很长,但是这个射线的特征又不足以认定为是长伽马射线暴。这个能量释放还将在未来一段时间内持续很长的时间,这是因为在黑洞撕裂恒星的过程中,被撕扯下来的物质会在黑洞吸积盘上形成质量漩涡,就像水池放水时产生的漩涡一样,而在这个过程中,将释放大量的能量。

  针对这个问题,美国宇航局进行了详细的讨论,最后得出的初步结论是:巨大的能量释放以及长时间的X射线、伽马射线的暴发均来自这颗正在被黑洞吞噬的恒星,这个颗恒星的大小和我们的太阳差不多,而撕裂它的黑洞质量比这颗恒星大至少100万倍。但是这其中又有出现了一个谜团:在宇宙中,一颗恒星被黑洞吞噬是比较正常,然而为什么这个特殊的黑洞不吞噬该区域周围的其他物质呢,并且有证据表明在该区域还存在着其他很活跃的黑洞。研究人员也筛选了这片宇宙空间的观测记录,并没有发现长时间的X射线和伽马射线暴发记录在案。也就是说,如果这个黑洞在此之前吞噬了其他物质,那就一定有X射线和伽马射线暴出现,但事实上却没有。


黑洞中心发出的神秘能量束

  然而,在这个谜团的解释上,伯克利分校的Bloom教授认为:这个黑洞可能是另一类型的黑洞,它不像一般黑洞那样见到物质就大量吞噬,从迹象上看,更像是一种随机性的吞噬行为。这个事件可能发生在任何一个星系之中,但是其发生的概率非常的低,仅仅是一个偶然性事件,很可能永远都不会再发生。基于此,天文学家对能观测到一个特殊的黑洞在进行罕见的吞噬恒星的行为,都感到十分地幸运,本来黑洞的引力足以强大到任何东西都逃不出去,但事实这颗黑洞在吞噬的过程中,X射线和伽马射线喷流在黑洞的“物质漩涡”上打了个转,朝地球方向释放。

  虽然这是一个令人难以置信且有罕见的事件,但其确实能帮助天文学家进一步了解黑洞的成长。也在一定程度上明确了黑洞增长不仅仅依靠星系合并过程中黑洞的相互吞噬,这次观测到的是一个特殊的黑洞,它仅仅是依靠吞噬了周围恒星和气体维持增长,这也为黑洞的成长提供了新的方式,这很有可能改变目前对黑洞吞噬方式的看法,或许黑洞之间或者黑洞与某种物质之间还存在着更大的秘密。(编译Everett)

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