黑洞研究取得突破性進展

我科學家發現黑洞高速噴射物質的新模式

中國科學院大學天文與空間科學學院教授、國家天文臺研究員劉繼峰領導的團隊，在國際上首次從黑洞周圍形成的超軟X射線源中發現了相對論性高速噴流。這一發現打破了天文學界以往的認知，揭示了黑洞吸積和噴流形成的新方式，成果發表在北京時間26日凌晨出版的《自然》雜志上。

黑洞無法直接觀測，科學家們只能“迂回”地通過其他現象來研究黑洞，吸積與噴流就是其中重要的研究內容。劉繼峰介紹，物質在被黑洞吞噬的過程中，會形成吸積盤。吸積物質在盤內不斷摩擦發熱，產生X射線，“能量高的X射線，被稱為硬X射線；能量低的則被稱為軟X射線”。而黑洞在吞噬物質的過程中，有時也會產生向外的噴流。但傳統理論認為，只有在伴隨硬X射線時，才會產生相對論性高速噴流，而在超軟X射線輻射時，則不會產生噴流。劉繼峰說：“科學家們曾猜想或許有一種意外，就是黑洞吞噬了太多物質后，也可能在超軟X射線輻射時出現相對論性高速噴流。但這種猜想從未被證實過。”

劉繼峰帶領的團隊對M81星系中一個黑洞導致形成的極亮超軟X射線源進行了光譜研究，首次發現其光譜中具有高度藍移的氫元素發射線，“這就代表著一股高速噴流正向著地球方向噴發過來”。研究人員發現，這是速度達到0.2倍光速的相對論性重子噴流。

這一發現讓天文學界為之震動。美國科學院院士、英國皇家學會院士、哈佛大學終身教授瑞麥什·拿拉巖評論說：“在超軟X射線源中發現相對論性噴流出乎所有人的意料，這改寫了我們對超軟X射線源的本質和噴流形成的認知”，“而它的觀測特征和人們對黑洞處于極高吸積率態的猜想及新近的數值模擬結果相符合，生動展示了黑洞過量吞噬物質時產生高速重子噴流和濃密的吸積盤風的情況。”

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