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分享 網管 - 科學新知 | 2020-10-20 | 人氣:127

 臺北市立天文科學教育館 2020-10-18 訊

科學家找到研究銀心黑洞自轉的方法

 

物理學家認為黑洞只有三個獨立的特性:質量、電荷、和角動量。由於黑洞所捕獲的物質基本上是電中性,因此黑洞的電荷應幾乎為零。而黑洞的質量決定其事件視界的大小,可以通過周圍物質運動的軌道測量質量。但是,黑洞的旋轉就很難研究了。黑洞會如同恆星或行星自轉,可是黑洞沒有像恆星和行星那樣的物理表面提供測量。由於與質量一樣,黑洞自旋也是一種時空性質,因此自旋會造成空間改變,要測量黑洞的自旋,需要研究物質在黑洞附近的行為。目前已測量到超大質量黑洞的自旋。如研究其吸積盤發出的X射線會受自旋改變能量,或如M87影像中,朝向我們旋轉的一側的光環更亮。但是我們不知道銀河系中心黑洞的自旋,由於銀心黑洞不是很活躍,也比M87中的黑洞小得多。我們不能通過觀察它附近的光來測量它的自旋。但是在Astrophysical Journal Letters的論文提出另一種測量自旋的方法。


吸積盤發出的X射線
黑洞與吸積盤同向或不同向轉動的X光波段能量分佈圖。

作者提出參考系拖曳 (Frame-dragging)方式,當質量旋轉時,它會稍微扭曲周圍的空間。這種現象已經由測量繞地人造衛星證實。雖然黑洞無法如地球,在其周圍的軌道上放置探測器測量,但是作者認為可測量黑洞周圍恆星運動證實。尤其大約有40顆被編號S的恆星,其軌道非常靠近黑洞,隨著時間的推移,它們的軌道會因參考系拖曳的效果而改變。如果可以測量這些偏移,就可以測量自旋。在這項新研究中,團隊研究了S星的軌道,沒有發現參考系拖曳效應,因此銀心黑洞必定緩慢旋轉,可能其旋轉度小於黑洞最大可能旋轉度的10%。相較之下M87黑洞的旋轉速度快多了。(編譯/李瑾)


40顆被編號S的恆星


 
資料來源:Universe Today

原文網址:https://www.tam.museum/astronomy/astro ... l.php?lang=tw&id=1066