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大小黑洞吞噬機理一樣

  網易探索 2008-06-24

一研究小組在將螺旋星系M81的黑洞特點與其他小的恆星質量黑洞(stellar mass black holes)特點進行比較後發現,不管黑洞大小如何,它們的吞噬機理都是一樣的,產生相同的X射線,光波和無線電光波。

  據美國今日宇宙網站報道,根據錢德拉X射線太空望遠鏡(Chandra X-ray Observatory)所搜集到的數據顯示,宇宙中質量最大的黑洞與最小的黑洞吞噬機理幾乎完全相同,而且科學家還發現大小黑洞的吞噬過程也具有密切的聯系。愛因斯坦的相對論中曾經提出,黑洞無論大小都具有相似的屬性,而這些屬性則可以用于推測出不同類型的黑洞。而美國宇航局這次的最新發現結果可以說是對愛因斯坦相對論的這一理論的有力印證。

  報道稱,根據最新的觀察方法和精確的理論模型,一研究小組在將螺旋星系M81的黑洞特點與其他小的恆星質量黑洞(stellar mass black holes)特點進行比較後發現,不管黑洞大小如何,它們的吞噬機理都是一樣的,產生相同的X射線,光波和無線電光波。這項重大的發現對愛因斯坦廣義相對論起到了有力的支持。廣義相對論認為黑洞是一個極為簡單的物體,不同大小的黑洞都有相同的特性,只有它的質量和旋轉方式決定它們對時空的影響。

  螺旋星系 M81 離地球大約是1200萬光年的距離。在它中央有一個黑洞,該黑洞的質量是太陽的7000萬倍。 它能將氣體以極高的速度吸進銀河的中央區域,于是產生巨大的能量和輻射。相比而言,一個較小的普通恆星黑洞質量只有太陽的10倍,食物來源卻有所不同,它們通過吸進軌道伴星的氣體來獲得食物,就像是大黑洞在喂養小黑洞一樣。由于大黑洞和小黑洞存在于不同的環境和位置,其食物來源也不相同,于是科學家們就在考慮究竟兩者之間是否有相同吞噬機理和吞噬過程。麻省理工學院的邁克爾·諾瓦克(Michael Nowak)稱:“當我們看到這些數據時,發現我們的模型不僅對于M81適用,對那些小的黑洞同樣適合。除開那些將近1000萬倍的物質,這些黑洞週圍的任何物質看來都是相同的。”

  來自荷蘭阿姆斯特丹大學天文學研究所的研究人員薩拉·馬爾科夫和他的同事們用來研究黑洞的模型中包括一個微小的材料旋轉盤。該裝置能夠產生X射線和光。在紫外線和X射線下,黑洞週圍的熱氣體區域能夠大部分顯示出來。大部分無線電和X射線都是黑洞自身的噴出物,不同的波長用于將這些重疊的光波解開。

  專家介紹,在眾多活躍的黑洞中,存在于M981的黑洞是最暗的。可能是因為它沒有被“喂飽”或者“營養不良”的緣故。盡管如此,從地球上來看,它非常明亮。布裡斯託大學 (University of Bristol)的安德魯·楊(Andrew Young )稱:“可能是相對較近的緣故。這些黑洞似乎都對從哪裡能獲取食物而漠不關心。但是有證據表明,大黑洞和小黑洞在進食方式和進食過程中具有很多相思處。”該項研究對于預測可能存在的中等質量黑洞(intermediate mass black holes)有極其重要的意義。目前這些黑洞的成員有部分已經被確定,但仍存在很大的爭議。因此,對這些黑洞精確的預測就顯得尤為重要。


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