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日食中的黑洞

钱德拉对NGC 1365星系的观测捕捉到了中心超大质量黑洞的一次引人注目的日食。

最近观测到的一次黑洞食为天文学家提供了一个机会来测试关于其周围物质漩涡盘的关键预测。

天文学家在NGC 1365正前方发现了一团星际气体,该星系距离我们6000万光年,中心有一个超大质量黑洞。

科学家认为,超大质量黑洞,也被称为活动星系核,或AGN,是由围绕它旋转的稳定物质流以所谓的吸积盘的形式提供的。

黑洞是看不见的,因为进入黑洞的物质和光不会出来。天文学家通过观察它们对周围物质的引力作用来探测它们。AGN更难研究,因为它们被炽热的气体和尘埃包裹着。

更具挑战性的是,NGC 1365的吸积盘太小,天文学家无法用望远镜直接分辨。但这次日食使天文学家能够通过测量其X射线辐射被经过的云层阻挡的时间来估计其大小。

2006年4月,研究人员利用美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台在两周内对NGC 1365进行了六次观测。在其中五次观测中,可以看到吸积盘中旋转物质产生的高能X射线。然而,在与日食相对应的第二次观测中,没有探测到辐射。

哈佛-史密森天体物理中心(CfA)和意大利天文研究所(INAF)的研究小组成员Guido Risaliti说:“多年来,我们一直在努力确认这种X射线结构的大小。”“这次偶然的日食使我们取得了突破。”

规模估算

研究人员现在认为黑洞的吸积盘直径约为7天文单位。一个天文单位等于太阳和地球之间的距离。这表明,该圆盘比NGC 1365本身小约20亿倍,仅比黑洞视界的估计大小大约10倍,黑洞视界是所有东西都被困在其中的球体。这一发现与理论预测一致。

经过NGC 1365前方的食云位于距离黑洞视界百分之一光年的地方。

同样来自CfA的研究小组成员马丁·埃尔维斯说:“多亏了这次日食,我们能够比以前任何人都更接近这个黑洞的边缘。”“如此接近的物质很可能会在大约一百年后穿过视界,从宇宙中消失,用宇宙术语来说只是眨眼。”


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