科技日?qǐng)?bào)東京12月22日電(記者陳超)日本理化學(xué)研究所與國立天文臺(tái)等機(jī)構(gòu)的聯(lián)合研究小組觀測(cè)到巨大黑洞周圍存在高溫等離子冕電波放射現(xiàn)象,,并首次成功測(cè)定了黑洞冕磁場(chǎng)的強(qiáng)度,。
星系中心的巨大黑洞周圍,,存在與日冕類似的黑洞冕。由于日冕會(huì)被磁場(chǎng)加熱,,因此一般認(rèn)為黑洞冕加熱源也是磁場(chǎng),。但迄今為止,尚未觀測(cè)到黑洞周圍的磁場(chǎng),。此次聯(lián)合研究小組通過阿爾瑪望遠(yuǎn)鏡,,對(duì)90—230GHz電波頻帶兩個(gè)活動(dòng)星系中心區(qū)域進(jìn)行觀測(cè),捕捉到兩個(gè)巨大黑洞,,都有來自黑洞冕的電波輻射,。從電波輻射成分計(jì)算出的黑洞冕磁場(chǎng)強(qiáng)度極小,,不能提供充足加熱。
據(jù)推測(cè),,宇宙中存在數(shù)千億至數(shù)萬億星系,,每個(gè)星系中心都有超過太陽質(zhì)量百萬倍至百億倍的巨大黑洞,黑洞周圍存在黑洞暈,。太陽周圍的日暈溫度約為100萬℃,,而利用X射線觀測(cè)巨大黑洞周圍的黑洞暈達(dá)到約10億℃。
研究小組對(duì)距地球2.2億光年的活動(dòng)星系IC4329A和5.8億光年的NGC985進(jìn)行了觀測(cè),。根據(jù)對(duì)黑洞冕輻射的電波成分進(jìn)行計(jì)算,,發(fā)現(xiàn)黑洞冕規(guī)模約40史瓦西半徑,磁場(chǎng)強(qiáng)度10高斯左右,,遠(yuǎn)小于理論預(yù)測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度,,加熱巨大黑洞冕會(huì)立刻冷卻,不可能存在高溫黑洞冕,。因此,,迄今為止巨大黑洞冕加熱機(jī)理的“劇本”將要重寫。
巨大黑洞周圍磁場(chǎng)及物質(zhì)分布,,對(duì)活動(dòng)星系釋放的相對(duì)論射流形成具有重要作用。研究小組認(rèn)為,,黑洞冕中應(yīng)該存在高能電子才能對(duì)此次觀測(cè)的電波放射做出解釋,。高能電子應(yīng)該與電波同時(shí)放射10萬至1億電子伏(eV)的伽馬射線。但目前觀測(cè)伽馬射線的技術(shù)困難,,今后如能對(duì)伽馬射線進(jìn)行觀測(cè),,將增進(jìn)對(duì)黑洞周圍高能電子和黑洞冕的了解。
研究成果發(fā)表在最近的美國《天體物理學(xué)雜志》上,。
總編輯圈點(diǎn)
黑洞是宇宙中最神奇的存在之一,。黑洞附近具有極強(qiáng)的引力,以至于光都無法逃逸,。正是因?yàn)檫B光都逃不出來,,所以我們無法看到黑洞,只有憑借特殊的望遠(yuǎn)鏡才行,。黑洞有大有小,,科學(xué)家認(rèn)為,最小的黑洞可能只有原子大小,,但是質(zhì)量卻重于泰山,。而超大質(zhì)量黑洞,則可以超過一百萬個(gè)太陽的質(zhì)量之和,。目前人類對(duì)黑洞的了解仍是冰山一角,,期待有越來越多的新發(fā)現(xiàn),,揭開它的神秘面紗。