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科學家首次發現新型黑洞存在的證據

 2005-03-22 13:48 桌面版 简体 打賞 0
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美國密歇根大學的天體物理學家21日說,他們藉助美宇航局「錢德拉」X射線天文望遠鏡的觀察,首次發現了宇宙中存在一類中等質量黑洞的證據。

根據黑洞理論,黑洞是由大質量的恆星坍縮形成的。此時原來構成恆星的物質集中於一「點」,其密度趨向無限大,甚至可以使光線彎曲。早先,天文學家已經發現兩種類型黑洞存在的證據。一種是恆星級的黑洞,它的質量大概有數十個太陽左右。另一種是位於多數星系中央的「超級黑洞」,其質量可能相當於數十億個太陽。

但質量介於兩者之間的黑洞是否存在,科學家們一直有爭議。此次密歇根大學研究人員在3月期的《天體物理雜誌通信》上發表論文說,位於雙魚座「梅西爾74」 (M74)星系的一個黑洞,其質量可能相當於1萬個太陽,遠遠大於恆星級的黑洞,但比「超級黑洞」小得多,符合中等質量黑洞的標準。

研究人員在論文中寫道,「錢德拉」X射線天文望遠鏡曾在2001年6月和10月兩次觀測這個距地球3200萬光年的黑洞,發現它每兩小時出現一次強烈的X射線爆發,其射線的強度大概是中子星或恆星級黑洞的10至1000倍之間。

此前科學家們對這個黑洞提出兩種猜測,一是認為它是中等質量黑洞,另一種觀點則認為它是一個恆星級黑洞,只不過其射向地球的X射線聚集成束,觀察起來強度就大得多。

而密歇根大學研究人員發現,這個黑洞爆發的X射線強度在較長的時間段內還有一種准週期變化。這種變化是由黑洞周圍碟狀的熾熱氣體干擾所導致,質量越大的黑洞周圍的「氣碟」也越大,對黑洞爆發的X射線強度影響也不同。早先的研究已經揭示出黑洞X射線強度的准週期變化與其質量的關係,因此研究人員計算出這個黑洞質量相當於1萬個太陽左右。

他們還認為,這一類型的黑洞可能是兩種原因形成的。一是在高密度的星雲中,由數十個甚至上百個恆星級黑洞「融合」而來;另一種可能是,它是一個較小的星系被大型星系「吞併」後,其星系核心的殘餘物。

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