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2025年01月08日 星期三

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中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)黑洞高速噴射物質(zhì)新模式

  國際在線報(bào)道(記者 陳雨):記者從中國國家天文臺(tái)獲悉,國際頂級(jí)科學(xué)期刊《自然》25日公布了一項(xiàng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)黑洞高速噴射物質(zhì)的新模式,從超軟X射線源發(fā)現(xiàn)相對(duì)論性高速噴流,打破了天文學(xué)界以往的認(rèn)知?!蹲匀弧冯s志認(rèn)為此項(xiàng)工作是2015年度本領(lǐng)域內(nèi)最重要的五大發(fā)現(xiàn)之一。

  這項(xiàng)成果是由中國科學(xué)院大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授、國家天文臺(tái)研究員劉繼峰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),利用世界上最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡——西班牙的加那利大型望遠(yuǎn)鏡(西班牙文:Gran Telescopio Canarias,簡稱GTC十米望遠(yuǎn)鏡,為目前世界上最大最先進(jìn)的光學(xué)和紅外望遠(yuǎn)鏡)和美國的凱克望遠(yuǎn)鏡(英文:Keck Telescope,也稱Keck十米望遠(yuǎn)鏡,為世界上最大的望遠(yuǎn)鏡之一),對(duì)上千萬光年之外的漩渦星系M81中的極亮超軟X射線源進(jìn)行了光譜監(jiān)測研究發(fā)現(xiàn)的。

  據(jù)介紹,劉繼峰團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)其光譜中具有高度藍(lán)移的氫元素發(fā)射線,揭示了該系統(tǒng)中存在速度達(dá)到0.2倍光速的相對(duì)論性重子噴流。這項(xiàng)研究為天文學(xué)家理解黑洞吸積與噴流形成打開了一面新的窗口。

  多年來,黑洞被視為宇宙中最神秘的天體之一。此前人們對(duì)黑洞的了解只知在吞噬物質(zhì)的過程中有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生向外的噴流。至于黑洞如何吞噬物質(zhì)、如何形成噴流,仍是天體物理學(xué)中的重大前沿問題。同時(shí),天文學(xué)家普遍認(rèn)為,黑洞吞噬物質(zhì)后不能產(chǎn)生超軟X射線譜態(tài),且只有在X射線低硬譜態(tài)或甚高譜態(tài)下才會(huì)產(chǎn)生相對(duì)論性噴流。

  在美國科學(xué)院院士、英國皇家學(xué)會(huì)院士、哈佛大學(xué)終身教授Remash Narayan看來,“在超軟X射線源中發(fā)現(xiàn)相對(duì)論性噴流出乎所有人的意料,這改寫了我們對(duì)超軟X射線源的本質(zhì)和噴流形成的認(rèn)知”。“而它的觀測特征和人們對(duì)黑洞處于極高吸積率態(tài)的猜想及新近的數(shù)值模擬結(jié)果相符合,生動(dòng)展示了黑洞過量吞噬物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生高速重子噴流和濃密的吸積盤風(fēng)的情況?!?

  國家天文臺(tái)臺(tái)長、中國科學(xué)院大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院院長嚴(yán)俊表示,這項(xiàng)工作是劉繼峰團(tuán)隊(duì)繼2013年11月在《自然》雜志上發(fā)表X射線極亮源的研究成果后,在黑洞研究領(lǐng)域的又一突破性的重大天文發(fā)現(xiàn)。近年來,中國天文學(xué)家不斷在《自然》等雜志發(fā)表重要科學(xué)成果,表明了中國天文學(xué)整體研究水平的逐步提升和巨大潛力。

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