8000光年外黑洞發現偏振光現像

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導讀黑洞是宇宙中最神秘的天體之一。圖中展示的就是著名的天鵝座X-1雙星系統,這個系統的成員之一是一個黑洞 科技訊 3月29日消息,據美國太空網報道,近期,天文學家對著名的天鵝座X-1黑洞進行了細致的研究。這裡出現的光線彎曲現像“偏振光”正在給科學家們透露更多有關黑洞附近出現的空間彎曲以及超強磁場的信息。這也是首次在 ...


黑洞是宇宙中最神秘的天體之一。圖中展示的就是著名的天鵝座X-1雙星系統,這個系統的成員之一是一個黑洞

科技訊 3月29日消息,據美國太空網報道,近期,天文學家對著名的天鵝座X-1黑洞進行了細致的研究。這裡出現的光線彎曲現像“偏振光”正在給科學家們透露更多有關黑洞附近出現的空間彎曲以及超強磁場的信息。這也是首次在黑洞附近觀察到“偏振光”。

天鵝座X-1是人們發現的第一個黑洞,其質量約為太陽的10倍,視界直徑約18英裡(60公裡),位於天鵝座,距離地球約8000光年。這個黑 洞正不斷從附近一棵超巨星表面吸取物質,當這些物質高速盤旋下落時,由於勢能釋放以及劇烈摩擦,黑洞吸積盤上產生強烈的高能X射線和伽馬射線輻射。

有關黑洞附近存在的超強引力,極端磁場,以及它們對時空、物質和能量產生的影響仍然有很多未解之謎。而這一次,科學家們首次觀察到黑洞附近產生的偏振光,這將對揭示天鵝座X-1的很多性質發揮很大的作用。

光是一種電磁波,電磁波是橫波。而振動方向和光波前進方向構成的平面叫做振動面,當光線在空間自由傳播,光波的振動面可以指向任何方向,稱為自 然光。但在某些特殊的情況下,光可以變成“偏振光”,即它的振動方向全部統一為一個特定的方向。這種特殊情況包括光線遭到物體表面散射,或者光線穿過其他 物質的情形。

使用歐洲空間局所屬“國際伽馬射線天文物理實驗室”(INTEGRAL)衛星的觀測數據,研究人員對天鵝座X-1進行了7年的連續觀測。他們將觀測的重點放在這一黑洞的外側邊緣的吸積盤上。這是一個相對狹窄的區域,厚度僅有800公裡左右。

過去的研究曾經觀察到吸積盤中,等離子體產生的X射線被加熱到1.2億度。但此次INTEGRAL衛星的觀測則找到了一種新的未知光線源。

“我們的觀測結果第一次證實這一未知的高能輻射呈現高度偏振化,這暗示它可能是由同步加速輻射產生的。這是黑洞視界附近存在超強磁場的一種線 索。”菲利普·勞倫特(Philippe Laurent)說。他是一位來自法國原子能委員會(CEA)下屬科研機構的研究人員。

他說:“在此之前,人們只是從理論上認為那裡應當存在一個強磁場,因為人們認為那裡存在著一個黑洞。而現在,我們則是第一次獲得了觀測證據。”

由於這種現像的產生區域非常接近黑洞視界,這種偏振光或許可以幫助科學家們更好的了解黑洞內部的物理特性。

勞倫特補充說:“其他含有黑洞的雙星系統中沒有理由不產生這樣的偏振光,我們應當對其他黑洞進行觀測,這樣做應當可以找到很多這樣的例子。”

洛倫特和他的同事們將這一研究結果發表在了3月24日的《科學》雜志上。


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