天文學家精確測量超大質量黑洞自轉速率

2020-11-29 中國青年網

　　Valtonen教授和他的團隊在2010年對OJ287較小黑洞運行軌道的進動速率進行了精確測量，首次對雙黑洞質量進行準確估計，得出了大質量黑洞的自轉速率

　　騰訊太空訊 據國外媒體報導，近日，一個天文學家小組使用20多臺光學望遠鏡和美國宇航局的SWIFT X射線太空望遠鏡對宇宙中巨大的一個黑洞的自轉速率進行了精確測量。這個大質量黑洞的自轉速率達到了廣義相對論規定的最大旋轉速率的三分之一。這個質量是太陽質量180億倍的黑洞位於OJ287類星體的中心附近，是個宇宙龐然大物，該類星體距離地球約35億光年。類星體是指由於物質墜入黑洞而發射大量電磁輻射的遙遠星系中心非常明亮的部分。

　　從地球上觀測，科學家發現該類星體距離太陽很近，因此，對於它的光學廣度測量已經進行了一個多世紀。研究表明，從1891年起OJ287就開始產生周期為12年的周期光爆發。在芬蘭圖爾庫大學Mauri Valtonen教授和他的團隊開發的模型中，OJ287擁有兩個不平衡的大質量黑洞，其中一個黑洞含有吸積盤（由下落物質組成的結構），另一個黑洞相對較小，繞著大的黑洞旋轉。OJ287之所以可見，是因為吸積盤下落物體的速度較慢。

　　同時，較小黑洞軌道運行時會導致吸積物質升溫，從吸積盤兩側流出，劇烈輻射。橢圓形軌道導致雙峰的產生。OJ287類星體雙黑洞模型表明，較小黑洞需要進行自轉，且自轉會改變其對吸積盤的影響，這一觀點已經在愛因斯坦的廣義相對論中曾被提及。Valtonen教授和他的團隊在2010年對OJ287較小黑洞運行軌道的進動速率進行了精確測量，首次對雙黑洞質量進行準確估計，得出了大質量黑洞的自轉速率。根據廣義相對論模型，科學家估計OJ287類星體的下一次爆發時間將在相對論百年紀念日附近——2015年11月25日。

　　實際上，此次爆發從2015年11月18日開始，在2015年12月4日達到最亮。此次爆發為Valtonen教授和他的團隊測量出更大質量黑洞的自轉速率為廣義相對論最大旋轉速率的三分之一創造了條件。換言之，它的克爾係數為0.31，而廣義相對論允許的最大值為1。（羅輯/編譯）

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