NASA发现物理进程 揭开黑洞时空之谜

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　　根据美国宇航局戈达德空间飞行中心研究人员罗德里戈·纳蒙（Rodrigo Nemmen）介绍：“在以往的观测中，通常情况下黑洞所产生的喷流中有着相同组分的伽马射线，这个现象在费米望远镜和雨燕探测器的观测中都发现过。”被黑洞引力所捕获的气体等物质落入黑洞过程中，会“堆积”形成盘状漩涡，气体在这里被高速旋转压缩、加热。在吸积盘内缘附近，即事件视界的“门槛”边上会形成朝外指向的释放点，一些物质就会沿着黑洞自转轴产生一对相反方向的喷射流，可将粒子等加速至光速，该过程中也会释放伽马射线，这是一种较为极端的电磁波。

　　来自美国宇航局博士后流动站研究员西尔万·吉里耶克（Sylvain Guiriec）认为我们还不完全了解黑洞喷流加速过程是如何发生的，但是在活跃的星系中都可以探测到这样的喷流发生，有些喷流已经延伸到数百万光年远的空间中。吉里耶克也是本项研究论文的合着者。该进程末端还会产生伽马射线暴，这是宇宙中最强大的爆发，天文学家认为在大质量恒星S亡和恒星级黑洞诞生的过程中都会产生最为常见的伽马射线暴。当恒星发生引力坍缩后形成黑洞，随着恒星外层成瀑布状向内侧缩进，就会形成吸积盘和黑洞喷流。

　　在伽马射线喷流中，一些粒子的运动速度被认为达到了光速的99.9%，喷流·Chan生的伽马射线通常可持续大约几秒钟，如果喷流的方向正好对着我们，像雨燕探测器和费米空间望远镜就可以探测到突然出现的伽马暴。为了在较大（黑洞）质量范围内寻找喷流的爆发趋势，科学家们寻找具有星系级规模的伽马射线喷流，它们来自一些最为明亮活跃的星系、类星体和耀变体，这些天体释放的喷流同样也需要指向地球。

　　经典的耀变体在一秒中释放的能量相当于太阳在31.7万年发出能量总和，普通的伽马射线暴在一秒内释放的能量相当于太阳在30亿年内发出光和热量总和。最终，研究小组审查了54个伽马射线源和234个耀变体、类星体，费米伽马射线空间望远镜、雨燕探测器以及其他观测平台可以迅速告诉科学家有多少喷流释放。射电波和X射线的观测允许科学家们确定每个喷流中粒子加速的情况，通过分析每个类型天体的喷流·X·质，研究人员发现伽马射线暴和耀变体存在相同的联系。

　　巴尔的摩空间望远镜科学研究所博士后研究员艾琳·迈耶（Eileen Meyer）认为有一种解释认为黑洞喷流物质在一定的质量区间上表现出普遍·X·的特点，从数倍太阳质量到数十亿倍太阳质量之间都可以观测到类型的现象。这一发现让科学家了解到黑洞的活动是受同一套物理规律限制，不论黑洞的质量、年龄或者喷流的亮度和能量强度是否相同，大约5%至15%的能量被用于加速粒子以释放伽马射线和其他形式的光线。

　　马里兰大学物理系副教授Markos Georganopoulos认为这有点儿像一个穷人和一个百万富翁在取暖支出上都是相同的。根据美国宇航局首席研究员Neil Gehrels介绍：“这项研究有一个特别的成果，可以促进天文学家研究伽马射线和活跃星系之间的联系，而过去我们倾向于将两者视为单独的研究领域。”

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