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科学家发现“怪兽黑洞”旋转速度达宇宙极限(图)

2013-03-05  至行者

这副艺术家印象图显示了超大质量黑洞的质量大约是太阳的几百万倍甚至几十亿倍。

凤凰科技讯北京时间3月5日消息美国国家地理报道,一项最新的研究表明,一个距离地球6000万光年远的超快黑洞似乎推动了宇宙终极速度的极限。这是天文学家首次测量到超大质量黑洞的旋转速度——它大约为光速的84%,也是物理学原理所允许的速度极限。“这项发现最令人兴奋的方面在于我们能够在引力场异常巨大的极端环境下测试广义相对论,同时环绕黑洞的时空特性也与标准的牛顿学说预测的完全不同。”研究首席作者意大利佛罗伦萨国家天体物理学研究所以及哈佛大学史密森天体物理中心(CfA)的圭多·里萨利蒂(Guido Risaliti)这样说道。

超大质量黑洞因撕裂和吞噬恒星而著名,它们一般位于大多数星系中央,包括我们的银河系。它们会改变周围区域的时空,甚至不让一丝光逃脱自己的魔爪。

NTC-1365高质量观测图。

星系怪兽

这头隐匿在相对临近的旋转星系NGC1365中央的掠夺怪兽预计重量是太阳质量的200万倍,延伸宽达320万千米——相当于地球和月球距离的8倍,里萨利蒂这样说道。里萨利蒂和同事的这项空前发现多亏了美国宇航局核光谱望远镜阵列(NuSTAR)探测器上的高能X射线探测器和欧洲太空局的低能X射线探测XMM-牛顿太空望远镜。

天文学家检测到环绕黑洞的煎饼形状吸积盘周围旋转的恒星残余物X射线粒子,并利用这些数据帮助确定黑洞的旋转速率。通过确定旋转速率,天文学家希望能够更好地理解巨大黑洞内部发生的情况,因为黑洞会通过引力扭曲环绕它们的时空。

对研究小组来说更有趣的的是这项发现还提供了有关黑洞的过去,以及周围环绕星系进化的线索。

追踪宇宙的进化

超大质量黑洞对宿主星系的进化具有极大的影响,这种自我调节的过程常常发生在两个结构之间。“随着越来越多的恒星形成,它们向黑洞抛射气体,增加黑洞的质量,这个吸积过程产生的辐射将导致星系气体升温,从而阻止更多恒星形成。”里萨利蒂说道。“因此这两件事——黑洞的吸积和新恒星的形成——会发生相互作用。”了解黑洞旋转速率有多快或可能帮助提供整个宇宙是如何进化的新见解。“通过了解宇宙不同时期星系的平均旋转速率,我们能够更精确的追踪整个宇宙的进化。”

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