宇宙最年輕黑洞「年紀」僅30歲左右

  據報道,天文學家15日報告說,他們在鄰近宇宙中觀測到已知年輕黑洞存在的跡象。這一黑洞“年紀”僅有30歲左右,它有望為科學家研究黑洞如何從“嬰兒”狀態開始演化提供獨特機會。

  天文學家們當天在美國航天局的一個新聞發佈會上介紹說,該黑洞是代號為“SN 1979C”的超新星爆炸的遺骸。該超新星所處的M100星系距離地球約5000萬光年。

  1979年,一位業餘天文學家早觀測到該超新星,它是一顆質量達到太陽20倍以上的恆星坍塌後所形成的。天文學家們對美國航天局錢德拉X射線太空望遠鏡等的觀測數據進行分析後發現,在1995年至2007年的觀測期間,該恆星坍塌後形成的天體作為一個明亮的X射線源一直保持穩定。他們據此認為,這一天體可能是個黑洞,它靠不斷吞噬來自超新星或雙子伴星的物質來滿足自己的“胃口”。

  不過天文學家也指出,雖然該天體是黑洞的可能性更大,但不能完全排除其他解釋。比如說,一顆伴有強勁高能粒子風、快速旋轉的中子星,也可能會產生所觀測到的X射線輻射。他們表示,無論是哪種解釋終得到確認,新發現都為從頭開始觀測一個天文事件提供了良機。因為這是唯一一個人類全程見證它形成的黑洞,也是目前為止超新星爆炸能夠形成黑洞的唯一的直接證據。領導這項研究的美國馬薩諸塞州劍橋哈佛-史密森天體物理學中心的丹尼爾·帕特諾德表示:“如果我們的解釋沒錯的話,這是已經被觀測到的近的一個黑洞誕生的實例。”

  美國宇航局11月10日在其官方網站上預告了此次就最近發現的“異常物體”召開發佈會的消息,但由於語焉不詳,從而引發各國媒體廣泛猜測。有媒體稱這次發現足以“震驚全人類”,也有媒體稱這次發現可能是宣佈外星人或UFO存在,甚至有人猜測“世界末日”來臨。因此,大量粉絲一直在守候這次發佈會,“錢德拉”X射線天文台官網也一度因突如其來的大量訪問而陷入癱瘓。發佈會後,不少人對此次“烏龍”新聞深感失望,有的批評美國宇航局故弄玄虛,也有指責媒體炒作新聞。

銀河系的核心 黑洞X射線爆發

  美國宇航局最新升空的X射線觀測設備:“核光譜望遠鏡陣列”(NuSTAR)日前首次對位於我們銀河系核心部位的巨型黑洞進行了觀測,並抓拍到這裡發生的一次爆發事件。

  菲奧娜-哈里森(Fiona Harrison)來自美國加州理工學院,是該項目的首席科學家。她說:“我們很幸運,在本次觀測中我們捕捉到這一黑洞產生的一次爆發事件。這些觀測數據將幫助我們更好地理解銀河系核心黑洞的性質,為何它會發生持續數小時的爆發事件,並於隨後再次回歸平靜。”

  “核光譜望遠鏡陣列”(NuSTAR)於今年6月13日發射升空,是迄今唯一一架能夠在最高能級X射線波段進行聚焦成像的望遠鏡設備。在7月份的兩天內,這台空間望遠鏡設備和其它望遠鏡相互配合,對銀河系核區的半人馬座A*天體(Sgr A*)進行了觀測。所謂的半人馬座A*天體是天文學家們給予位於銀河系核心區域的一個緻密射電源的稱謂。觀測證據顯示這一位置上是一個超大質量的黑洞。參與此次聯合觀測的設備還包括美國宇航局的錢德拉X射線空間望遠鏡,它的工作波段是在低能X射線波段;以及位於夏威夷莫納克亞山頂的凱克望遠鏡,它則工作於紅外波段。
 

 

  相比其它隱匿於星系核區的超大質量黑洞,半人馬座A*的表現相對平靜。活躍的黑洞一般會吞噬其週遭的恆星和其它物質。而據信半人馬座A*的表現則非常平靜,只有很少或者根本沒有物質被其吞噬。目前天文學家們還不能完全理解為何會是這種情況。當黑洞吞噬物質時,不管它吞噬的是什麼,或許是一顆恆星,一團氣體雲,甚至是一顆小行星。正如最近錢德拉X射線望遠鏡所表明的那樣,黑洞都會噴發出額外的能量。

  而在此次NuSTAR望遠鏡的案例中,這台最新望遠鏡所觀測到的正是一陣X射線輻射爆發。這種爆發來自正被黑洞吞噬的物質流,這些物質的粒子被加速到非常接近光速的地步,其溫度達到驚人的1億攝氏度。天文學家們表示,對於此次爆發,NuSTAR獲取的高能X射線數據,加上同時獲取的其它波段觀測數據,將幫助他們更好的弄清黑洞是如何吞噬週遭物質並實現自身成長的。
 

 
  NuSTAR項目組成員,美國哥倫比亞大學的恰克-哈雷(Chuck Hailey)表示:“天文學家們長久以來一直懷疑黑洞在吞噬小股物質時會發出大量硬X射線輻射,但是NuSTAR卻是第一台具備足夠敏感度從而可以實際探知這種輻射現象的設備。”

  NuSTAR是一個小型探測項目,由美國加州理工學院領銜實施,美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)負責項目管理。飛船本體由弗吉尼亞州的軌道科學公司負責建造完成,而其搭載的科學載荷則由加州理工學院,噴氣推進實驗室,加州大學伯克利分校,哥倫比亞大學,美國宇航局戈達德空間飛行中心,丹麥科技大學,加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室以及加州ATK空間系統公司提供。NuSTAR探測器的運行控制中心設於加州大學伯克利分校校園內,意大利空間局提供了其位於非洲肯尼亞馬林迪的測控站提供測控支持。




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