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首次窥视黑洞内环神秘景象 正吞噬宇宙物质(图)

http://www.kexue.com 2012-05-23 09:47:57 腾讯科学  发表评论

  据国外媒体报道,天文学家近日终于“看清”黑洞内部的神秘运行过程以及黑洞周围所发生的奇特现象。通过联合三台功能强大的红外望远镜,一个国际科学家小组观察到一个超大质量黑洞周围聚集着大量活动气体和尘埃,该黑洞所在的星系距离我们大约数千光年。


黑洞通过吸积宇宙物质而不断成长

  由位于德国波恩的马克斯·普朗克研究所射电天文学科学家格尔德魏格特(Gerd Weigelt)领导的国际科学家小组揭开了在NGC 3783星系内部活跃区中神秘的内环碎片之谜。在智利的高原上,欧洲南方天文台甚大望远镜阵列联合了其他三台红外望远镜通过干涉测量仪详细探索了这个巨型黑洞的行为。加州大学圣塔芭芭拉分校物理系的博士后研究员塞巴斯蒂安(Sebastian Hoenig)认为:“这项研究的主要里程碑式的意义是直接探测到黑洞在成长阶段的图像数据。”

  通过两个或者更多台相距较远的射电望远镜可进行干涉测量,从而“创建出”完整的观测目标图像。因为这样的图像具有非常高的分辨率,形成的组合图片可为天文学家提供惊人的细节信息。换句话说,干涉测量技术可使得现代天文学家获得无与伦比的目标信息。为了观测到NGC 3783星系中的神秘环形分布区域,使用干涉测量方法是非常必要的。科学家发现该环形区域所在的宇宙空间仅有0.7毫弧秒,大约是1°的500百万分之一。

  如果通过传统的镜面成像光学望远镜,天文学家估计这个望远镜的直径将是至少100米,但是我们并没有能力制造出如此巨大的光学望远镜,因此干涉测量法是最好的选择。通过位于世界上不同地方的望远镜组成的干涉网,观测能力相当于一个直径130米的光学望远镜,是欧洲南方天文台甚大望远镜阵列观测能力的15倍。该阵列中的每个望远镜直径为八米,大约为26英尺。观测数据显示,在距离黑洞一定位置的气体和尘埃发生混合,形成了圆环形的标志面并逐渐向黑洞移动。

  由于星系核所发出的红外辐射,使得科学家们很容易对其进行观测。结果天文学家怀疑这个尘埃构成的环面很可能是黑洞的燃料。位于星系中的超级黑洞一般具有数百万倍的太阳质量,其周围一般存在着明亮而炙热的气体盘,我们将之称为吸积盘,当周围宇宙空间的物质落入黑洞之中时,就出发出辐射信息。而本次科学家们所观测到的圆环形面围绕在吸积盘分布,很可能是黑洞的燃料站,源源不断地向黑洞提供增长所需的物质材料。

  来自于佛罗伦萨大学的天体物理学家格勒诺布尔(Grenoble)和尼斯(Nice)将作为下一组的科学家继续研究NGC 3783星系中的黑洞,他们将不断地收集关于活动星系核的详细图像资料。根据其中一个研究人员介绍:我们最大的兴趣是研究超大质量黑洞是如何从星系中央获得足够的燃料,并最终成长为我们目前所推算出的拥有数百万倍乃至数亿倍太阳质量的恐怖等级。同时,科学家们也在银河系中发现了超大质量的黑洞,通过对遥远星系中的黑洞探索,也有助于我们了解银河系黑洞的具体状况。(Everett/编译)

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