超大黑洞碰撞形成红外线晚霞 持续发光10万年
2008-3-7 10:25:01   新浪科技

最新天文学观测：超质量黑洞碰撞可形成持续发光的红外线晚霞

　　新浪科技讯 北京时间3月6日消息，据国外媒体报道，一项最新研究显示，使用现有的天文设备能够观测到超大质量黑洞碰撞后形成的持续“红外线晚霞”，这种晚霞能够持续发光10万年。这项研究有助于科学家更早地发现黑洞发生碰撞的迹象。

　　超大质量黑洞的质量是太阳的数百万至数十亿倍，通常它们出现在像银河系或更大的星系中心位置。像这样的碰撞属于宇宙中最猛烈的现象，黑洞碰撞后产生的能量远超出宇宙所有恒星的能量之和。碰撞所形成的能量通常被认为以重力波形式释放，在太空星系结构形成难以捉摸的波纹，这些能被天文观测装置探测到。

　　碰撞粒子

　　美国约翰·霍普金斯大学的杰里米·施尼特曼(Jeremy Schnittman)和朱利安·克罗利克(Julian Krolik)最新计算显示，黑洞碰撞释放的红外线晚霞可持续10万年之久。这种持续发亮的光环来自于叫做“吸积盘(accretion discs)”的浓密灰尘气体云，吸积盘位于黑洞周边，向黑洞提供补给。

　　依据这项最新计算结果，当两个黑洞发生碰撞，吸积盘中太空物质的轨道将被扰乱，导致粒子之间发生彼此碰撞。施尼特曼告诉《新科学家》杂志：“碰撞之后气体粒子在新的圆形轨道稳定下来，但这些气体粒子又会被其他的粒子碰撞跳跃起来，在这个碰撞过程中气体粒子损失了大量能量。”这些能量被转化成X射线和其他形式的光，在它们最终形成红外线之前会在吸积盘的气体灰尘迷宫里反弹跳动。

　　只释放红外线

　　研究人员称，美国宇航局“斯皮策”太空望远镜具备红外线探测能力，可观测到此类红外线发光呈现绚丽晚霞的景象。施尼特曼说，“不同于其他太空红外线来源，刚碰撞的黑洞不会发出X射线或紫外线，我们只需要找到红外线来源即可。”未参与此项研究的哥伦比亚大学天体物理学家克里斯坦·蒙诺尤(Kristen Menou)称，这是一项非常吸引人的天文学研究。

　　施尼特曼和克罗利克估计目前宇宙存在着超大质量黑洞碰撞形成的10万多个可观测红外线来源。他们向《天体物理学杂志》提交了这项研究。

　　有朝一日天文学家将探测到由超大质量黑洞碰撞发出的重力波，由于这种重力波的频率非常低，目前激光干涉仪重力波天文台(LIGO)无法探测到重力波的存在。一项叫做“激光干涉仪空间天线(LISA)”的太空任务计划可能会探测到黑洞碰撞产生的重力波，但是该太空计划将于2018年启动。(魏冬)