【正見新聞網2013年12月04日】
由小型黑洞和臨近伴星組成的無比光亮的X射線源的藝術家概念圖。
美國生活科學網站報導，一項最新的報告稱臨近星系內的一個黑洞系統比天文學家預想的要明亮2倍。該黑洞系統位於2200萬光年遠的風車星系，它那不可思議的亮度讓科學家們不得不重新思考解釋黑洞輻射能量的理論，研究人員這樣說道。
“這是一個非常極端的黑洞，它似乎儘可能的發出最多的光亮，”研究合作作者、美國密西根大學的喬爾·布雷格曼(Joel Bregman)這樣說道。“它似乎利用了一種我們認為不可能的方式發光。”
天文學家研究了這個名為ULX-1的系統，它是由相互環繞運行的一個黑洞和一顆伴星組成的。正如名字所示——ULX是超高亮度X射線源的縮寫——ULX-1產生了驚人的高能量X射線光，這是由物質旋轉落入黑洞“胃裡”而釋放出來的。
這些光是如此密集以至於天文學家曾懷疑ULX-1包含一個中等質量大小的黑洞，後者質量大約為太陽質量的100倍至1000倍。但最新的研究表明這個黑洞其實相對較小。由中國北京中國科學院的劉繼峰(Jifeng Liu)帶領的研究小組利用位於夏威夷的雙子星天文台以及兩艘美國宇航局太空飛船，哈勃太空望遠鏡以及錢德拉X射線天文台研究了這個ULX-1系統。
光譜分析解釋了ULX-1裡的伴星是一個巨大的名為沃爾夫—拉葉型星的炙熱恆星。利用這些信息，研究小組利用恆星的亮度推斷它的質量，從而得出結論稱它的質量大約為太陽的19倍。研究人員還發現恆星和黑洞以8.2天的周期環繞彼此運行。這使得他們估計出黑洞的質量大約為太陽質量的20倍至30倍。
很明顯ULX-1並非包含了一個中等質量的黑洞，而是一顆恆星質量的黑洞——這個天體在恆星死亡後自我坍塌形成。天文學家還未確定性的發現一個中量級的黑洞，後者被有的研究人員認為是形成超大質量黑洞的種子，超大質量黑洞幾乎存在於所有星系內部。
“我們的發現或引起一股潮流，也即將超高亮度X射線源作為非常有前途的中等質量黑洞候選者，”劉這樣說道。研究小組並不確定ULX-1系統是如何釋放出這麼多光的。研究人員認為很有可能黑洞取食於伴星的恆星風——大氣層裡流動的帶電粒子流。這種機制之前被認為驅動超高亮度X射線源的效率太低，但ULX-1的存在可能讓理論學家們重新考慮這種可能性。
“基於對恆星質量黑洞的總結，我們的研究顯示目前對黑洞輻射機制的理解是非常不完善的，仍需要進一步的修改。”劉這樣說道。這項最新的研究發表在11月27日的期刊《自然》上。