喜訊!中國觀測到超大質量黑洞的心跳,宇宙是生命體嗎?

2020-08-27 知全球

中國科學院國家天文臺12日發布消息說,天文學家自從2007年首次發現被形象稱為「黑洞的心跳」——來自一個超大質量黑洞的X射線準周期震蕩信號,時隔十幾年之後,當天文學家再次有機會觀測這個黑洞時,發現這個「黑洞的心跳」信號仍在持續並更強。

2007年,科學家們利用歐洲空間局的XMM-牛頓衛星,首次發現這個黑洞的X射線輻射具有1小時左右的周期性震蕩信號。周期性重複的高能輻射信號被稱為黑洞的「心跳」,但在科學家的觀測中,黑洞的「心跳」極少被發現。

論文合作者之一的克裡斯·多恩說:「我們目前的理解是這種『心跳』信號源自黑洞視界附近高溫物質的周期性結構變化過程。通過與GRS 1915+105這個位於銀河系內部的小質量黑洞的對比,證明了雖然不同類型的黑洞質量差別可達數十萬倍以上,但它們在一些特殊行為的表現方面卻非常類似」。

據了解,宇宙中存在大量的具有百萬至上億個太陽質量的黑洞,但在黑洞周圍產生X射線等高能輻射的周期性重複信號卻極少被發現,這種信號的周期攜帶了關於黑洞視界附近的物質尺度和結構的關鍵信息。此前已知的一個能夠產生類似「心跳」信號的黑洞,是位於銀河系旋臂內編號為GRS 1915+105的小黑洞,其質量僅為12倍太陽,正快速從旁邊一顆恆星吸收物質,並以67赫茲左右「心率」產生X射線「心跳」信號。

論文第一作者兼通訊作者金馳川研究員表示:「這個『心跳』信號首次證明來自超大質量黑洞的這類周期性信號可以長期保持穩定,並為我們提供了深入研究其物理機制和起源的重要線索和絕佳機會

RE J1034+396也可以成為我國下一代X射線天文衛星,例如愛因斯坦探針(EP)衛星和加強型X射線時變與偏振空間天文臺衛星(eXTP)的重要觀測目標之一。」該研究團隊目前正對多顆衛星的數據進行深入分析,以期對該「心跳」信號的性質有更多了解,並與銀河系內的小質量黑洞作對比,從而獲得對黑洞視界附近的物理過程的更深刻理解。

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