銀河系中發現 前所未見新黑洞

(大紀元記者易德正綜合編譯)美國國家航空航天局(NASA)的雨燕衛星(Swift satellite)最近偵測到一波強勁的X射線爆發,其來源就在我們的銀河系中,是由一顆新星所放射出來的。科學家表示,這代表此一X射線新星附近存在以前從未發現的黑洞

X射線新星是一種短期的X射線放射源,這些放射線通常會突然出現,並在幾天內達到最高峰,之後在數個月的時間內逐漸消失。當許多積存的氣體突然衝向中子星(neutron star)或黑洞此類已知最緊密的天體之一時,這樣的X射線爆發就會發生。

這顆新星被命名為「Swift J1745-26」,位在銀河系中心,朝著人馬座(Sagittarius)偏離幾度。天文學家目前尚未確定它的距離,估計離地球2萬至3萬光年。而此新星的X放射線類型顯示,該區域的中心是一個黑洞。

意大利米蘭布拉雷天文台(Brera Observatory)的天文學家斯巴鲁伐提(Boris Sbarufatti)說:「從觀察的結果來看,這個恆星系統的中心有個黑洞。一旦X射線消失,我們希望測量這個黑洞的質量和它的狀態。」他目前是美國賓夕法尼亞州立大學雨燕團隊的成員。

這個黑洞應該是一個低質量X射線雙星系統(low-mass X-ray binary,LMXB)的一部份,這種系統通常包含一個像太陽這樣的恆星存在。而黑洞的周遭會形成吸積盤,它會把恆星的部份外圍氣體吸走。在大多數的低質量X射線雙星系統中,吸積盤中的氣體會向內旋轉,並在朝向黑洞行進時升溫,穩定地放射出X射線。

但在某些情況下,X射線的放射是否穩定,取決於恆星氣體流入吸積盤內的速度,在某些速度下,氣體的流入並不穩定,而在兩種不同的情況之間反覆:一種是處於溫度較低、低離子化狀態,像水蓄於水壩一樣地停留在吸積盤邊緣;另一種是氣體溫度高、離子化也高,恆星氣體如波浪般地朝盤中心湧進。

這個現象被稱為熱黏性的極限循環(thermal-viscous limit cycle),可幫助天文學家們解釋這類雙星系統的X射線放射為何如此不穩定。

NASA天文學家卡尼佐(John Cannizzo) 表示,每一次的X射線噴發會清光吸積盤內部的恆星氣體,當黑洞內不再有那麼多的氣體時,該系統就會黯淡下來。幾十年後,當恆星氣體在吸積盤外緣累積到一定的量時,它又會轉換為溫度較高的模式,大量的氣體聚向黑洞,進而產生新的噴發。

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