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探测黑洞内部

2017-4-12 21:39| 发布者: 伤我心太深| 查看: 560| 评论: 0

  测量黑洞的内部

  近日,加州理工学院的研究人员利用美国航空航天局的核光谱望远镜阵列和欧空局的XMM- 牛顿卫星对一个邻近的超大质量黑洞进行了观测。他们发现,随着黑洞大量吞噬宇宙物质,其内部的强风会经历极为快速的加热和冷却过程。


  超大质量黑洞在吞噬气体、尘埃和其他物质的同时,会将周围吸积盘中的物质以极快的速度抛出去,形成强劲的星风和喷流。从超大质量黑洞边缘发出的X 射线在射向地球的过程中会经过这些星风,其中的部分波长会被星风中的不同元素吸收,比如铁和镁。由于X射线可将星风加热到数百万摄氏度,在这种情況下,星风无法吸收更多的X 射线,吸收特征就会消失。不过,随着温度的降低,这些吸收特征会重新出现。


  研究人员发现,这些吸收特征从消失到重新出现只用了短短几小时。“这是我们第一次观测到星风与黑洞辐射之间的相互作用。”论文第一作者、剑桥大学天文学研究所的迈克尔·帕克说,“接下来对这一问题的研究很可能带给我们很多方面的启示,包括这些星风如何形成、如何获得能量、它们的位置、它们的密度,以及它们持续的时间。所有这些都将使我们对黑洞与其所在星系之间的关系有更深入的了解。”


  把太阳变成寻找系外行星的“放大镜”


  美国航空航天局喷气推进实验室的科学家提出了一项大胆的计划:把太阳变成一台巨大的望远镜,利用引力透镜效应,以极高的解析度观察系外行星。


  该计划是在近期召开的“行星科学远景2050研讨会”上提出的。如果这一计划获得成功,我们将有机会一瞥系外行星前所未有的细节,揭示它们的表面特征和宜居迹象。“最适合系外行星多像素成像的地方被称为太阳引力透镜聚焦区域,这是利用了太阳的巨大引力场,使遥远、微弱的光源聚焦到了该区域之内。”研究团队写道。基于这一效应,该计划将部署一台光学望远镜,使其可以直接获得系外类地行星的图像。


  根据爱因斯坦的广义相对论,光线在经过引力场附近时会出现折射效应。这意味着,一个像太阳这样的大型天体能够像透镜一样使光线弯曲。“结果就是,经过‘透镜’的光线受到引力作用后发生偏斜,汇聚在一组焦点上。”研究者解释道,“在所有太阳系天体中,只有太阳的质量足够大,能使焦距落在地球观测手段能达到的范围内。”


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