有关黑洞！中国“慧眼”又有新发现

发布时间：2023-09-02 14:00:09 所属栏目：动态来源：

导读：9月1日，《科学》以长文形式发表了主要基于慧眼卫星观测结果的黑洞吸积磁场的最新研究成果。这项研究的成果是通过结合运用中国第一颗用于空间 X 射线天文学的卫星——慧眼号所获取的观测数据以及同步从地面

9月1日，《科学》以长文形式发表了主要基于慧眼卫星观测结果的黑洞吸积磁场的最新研究成果。这项研究的成果是通过结合运用中国第一颗用于空间 X 射线天文学的卫星——慧眼号所获取的观测数据以及同步从地面上的射电和光学望远镜获得的数据所得来的。同时，他们直接观察证实了磁场禁锢吸积盘的形成过程所产生的结果。该研究工作由武汉大学、浙江大学、中国科学院上海天文台、中国科学院高能物理研究所、南京大学、中国科学技术大学、法国斯特拉斯堡天文台、波兰理论物理中心等单位共同完成。

黑洞捕获气体的物理过程被称为“吸积”，这种落向黑洞的气体则被称为吸积流，其处在等离子体状态。吸积流中的黏滞过程能够有效地释放其引力势能，部分地转化为辐射能，产生多波段辐射被地面、空间望远镜所观测到。因此，通过对气体的吸积，黑洞间接地彰显了自己的存在。对这些引力波辐射的敏感性观测已成为研究这些黑洞的重要途径。

除了星系中心的超大质量黑洞，宇宙中还存在着恒星级黑洞。目前，天文学家已经在许多双星系统之中探测到恒星级黑洞的存在，其质量一般是太阳质量的十倍左右。科研团队利用对黑洞X射线双星MAXI J1820+070爆发时的多波段观测数据观测到前所未见的长时标延迟现象：喷流的射电辐射和吸积流外区的光学辐射，分别滞后于吸积流内区高温气体（热吸积流）的硬X射线约8天和17天。据研究小组介绍，因为外部区域的磁力较弱，所以在受到来自黑洞周边强烈吸积流的热量影响后得到了加强。同时，随着吸积流的直径变大，其内部的磁场也变得越来越显著。研究团队通过分析X射线观测数据发现：硬X射线辐射随吸积率减小而下降，而热吸积流径向尺度随吸积率下降而快速膨胀，使得黑洞附近磁场迅速增强，因而在硬X射线辐射峰值之后约8天形成磁囚禁盘。

此外，研究团队通过对黑洞X射线双星爆发过程的数值模拟，第一次揭示了在黑洞吸积即将终止时，由于硬X射线的照射，更多的外区吸积物质会由于不稳定性而加速落向黑洞，致使吸积流外区产生光学闪耀，峰值有利地滞后于来自热介质吸积流的硬X射线脉冲星的辐射能量的峰值约相当于17天。

（编辑：汽车网）

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