科学家首次观测到黑洞附近存在吸积盘
2008-7-29 9:51:48  新浪科技

　新浪科技讯　北京时间7月29日消息，据美国科学日报报道，目前，一组国际研究小组首次观测到黑洞周围存在吸积盘，并验证了之前天文学家们长期预言的吸积盘真实电磁光谱特性。

　　黑洞和其明亮的吸积盘被认为可以形成类星体(quasar)，它在一些遥远星系中心释放强光。研究小组使用偏振滤光镜将吸积盘释放的光线进行了隔离，吸积盘是由黑洞邻近其他物质形成的。该研究小组成员包括美国加州大学圣芭芭拉分校物理学教授罗伯特·安东努西和欧麦·布莱耶斯。安东努西说，“这项研究工作是令人信服地解释类星体的强有力证据。”

　　类星体是遥远星系灿烂明亮的内核，位于特大质量黑洞的中心位置，可以形成比太阳明亮1万亿倍的光亮。类星体可能是由星际气体加燃的强大能量来源，星际气体被认为是从周围的吸积盘中吸入黑洞之中。这项最新研究证实了一项长期以来的预测——吸积盘喷射着强烈的发光辐射线。

　　安东努西指出，天文学家发现许多应用于解释类星体能量来源和光线形成的物理过程都伴随着一些宇宙物质落入超大质量黑洞和在吸积盘周围盘旋，就如同形成黑洞表面(event horizon)的方法一样，黑洞表面是一个球形平面，标志着黑洞的界线。在这一进程中，摩擦力使宇宙物质加热形成所有波长的光谱，其中包括：红外线、可见光和紫外线。最后，这些宇宙物质落入黑洞，从而增加了黑洞的质量。他说，“如果这是真实的，我们可以预测类星体电磁光谱应当进行的物理规则。”但是目前测试这项预测是不可能的，其原因是天文学家不能区分吸积盘散发的光线和黑洞地区灰尘粒子、电离气体云之间的差别。

　　通过在夏威夷岛莫纳克亚山的英国红外线望远镜(UKIRT)上添加一个偏振滤光镜，研究小组负责人马科托·基什莫托对这些外来的光线进行了评估，并测量了吸积盘的光谱。结果表明其光谱与之前的预测相匹配吻合。研究人员同时使用了从欧洲宇航局甚大望远镜偏振分析器获得的更广泛数据资料。据悉，基什莫托是马克斯-普兰克无线电天文学协会天文学家，也是加州大学圣芭芭拉分校博士后。

　　偏振滤光镜分析显示，事实上直接光线并没有出现偏振，它并没有在其电场上进行方向排列选择。吸积盘散发直接光线，就如同释放灰尘微粒和电离气体一样。但是，从吸积盘释放少量光线，正是研究人员所期望研究的这种光线，受到离黑洞非常近的气体反射，从而发生了偏振。

　　安东努西说，“因此我们的研究计划仅针对于偏振光线，就好像这儿并不存在其他的光线，我们能够看到吸积盘所释放的真实光谱。在此基础上，我们能够更好地理解黑洞是如何消耗吞噬物质和进行膨胀扩大。”

　　安东努西称，通过像类星体这样发光物体的光谱研究分析，可以获得关于特征和进程的大量难以置信的珍贵信息资料。我们对吸积盘物理进程的了解仍十分有限，但目前至少我们确信对此已有全面的认识。(魏　冬)