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網管 - 科學新知 | 2020-08-27 | 人氣:121

2020-08-26訊

 

 發現奇特的微類星體與氣體雲,相距上百光年卻「同步共鳴」

 


 

宇宙中彼此距離 100 光年的一團氣體雲與一個黑洞,兩者應該是陌路人,現在科學家卻眼尖地發現它們正在「共鳴」,產生相同節奏的脈動。

距離地球 15,000 光年處,有個名為 SS 433 的食雙星系統,同時也是著名的微類星體(Microquasar)──類星體的縮小版本,共通點為強烈且多變的無線電波噴流(radio jet)、以及圍繞黑洞旋轉的吸積盤(accretion disk),主要差別在於類星體的黑洞質量很大,通常為太陽質量數百萬倍,而微類星體的黑洞質量一般約太陽質量數倍。

在 SS 433 這個特殊系統中,便是一個質量約太陽 10~20 倍的黑洞、與一個質量約太陽 30 倍的超大恆星相互繞旋,軌道週期 13 天。

我們知道物質在落入黑洞之前會積聚在周圍形成高速旋轉的吸積盤,就像浴室排水孔上方的水流,但同時也會有兩道噴流自吸積盤兩側高速射出,根據過去研究觀測,SS 433 的相對論性噴流速度達到光速的 0.23 倍。

此外,黑洞吸積盤並未精確對準黑道軌道平面,而是像陀螺一樣搖擺,因此噴流也不是一條筆直的直線,而是呈螺旋狀噴入太空。

根據觀察,SS 433 黑洞噴流的進動時間約 162 天,但根據一篇由德國電子加速器(Deutsches Elektronen-Synchrotron)科學家 Jian Li 領導的新研究,令天文學家驚嘆的是,距離 SS 433 約 100 光年處有團氣體雲「費米 J1913 + 0515」,天文學家測得它的伽馬射線脈衝訊號居然與 SS 433 黑洞噴流的進動同步;或者說,兩者遵循著相同的節奏脈動。

研究人員認為,黑洞可能透過某種方式為氣體雲提供動力,但過程如何進行的我們不清楚,目前有個推論指出,也許是黑洞噴流末端產生的高速質子(氫原子核)引起了伽馬射線排放、並形成類似心跳的周期性脈衝。

由於科學家第一次得到這種觀察結果,以前的理論模型無法預料,還需要進一步理解相距遙遠的兩者如何連結在一起。新論文發表在《自然》(Nature)期刊。

(首圖來源:德國電子加速器

 

原文網址:https://technews.tw/2020/08/26/microqu ... -433-blackhole-gamma-ray/