艺术家想象中的黑洞
TOM科技讯 英国剑桥的天文科学家观察到，快速自转的一股强大热气流正在被卷入到超大质量的黑洞中去。通过对这一黑洞“午餐”的观察，帮助他们揭示出黑洞的质量之谜。
这个“超重”黑洞位于NGC3516星系的中心，大约距离地球1亿光年，处在大北斗七星的方位。这些被黑洞区域巨大引力吸引的物质形成圆盘状，经过高温的灼烧，发出具有很宽频率的光射线。
XMM-牛顿卫星观察到圆盘突然发出强烈的X射线样光线。剑桥大学的安德鲁·费边和他的同事们，认为这是黑洞附近发出的X-线光。费边说，X-线发光某种程度上类似于太阳的光，但是它的能量是太阳光的10万亿倍。射线发出的光线激活了不断膨胀的圆盘状气流附近的铁原子，使得它们以一定的频率释放出一束束光子。所以看起来“就像圆盘的一部分被着色一样。”
铁原子发出的光会随着时间发生改变，表明“被着色”的气体在围绕一个质量巨大的物质轨道作运动。用爱因斯坦的普通相对论来计算表明，这个黑洞物质质量大概在1到5亿光量。
XMM卫星的观测持续了一天，记录了激发光的四种旋转方式。自转半径和地球与太阳的距离相似，这使得费边想象这可能就像围绕涡流气体自转一样，经过相当于地球的“一年”只要7个小时，巨大圆盘气流的自转速度大概是光速的十分之一。
黑洞体积巨大，以至于费边观测地周围的天空都将会被巨大的黑洞淹没，它的体积大约是太阳的40到200倍。但具体数字很难精确测量，因为巨大的质量将会使得光线以不同的方式发生折射。这将会是“壮观的景色。”
但是，这样的壮丽景色将会很快消失。费边推测，高亮度的气体将会在观测后不久就被吸入到黑洞中去，被黑洞当作午餐一样“吃掉”。准确的消失时间取决于圆盘气流的粘性以及是否黑洞本身也在旋转。
超大质量的黑洞周围出现光线是很常见的事情。事实上，据说对NGC3516星系的观察3年前就开始了。但是，近期才发表出这样的分析来揭示光线的秘密。首席学者凯苏史·埃娃萨瓦制作了一张X-光的图谱，给出了这些数据的直观的“齿状模式”。
研究者们已经认识到铁原子激发频率的变化，这导致气流在向我们移动或者远离我们时发生旋转。这种频率变化被称作多普勒变化，和一种传统的澳大利亚土著乐器——“吼板”的倾斜度变化很类似，这种乐器是由演奏者头周围的绳子牵拉发生旋转而发出吼声的。除了多普勒变化外，还有整体频率上的下降。因为光量子在黑洞周围旋转时会失去它们的一部分能量。
尽管看起来“齿状模式”和黑洞周围自转的气体在理论上吻合得很好，但是只凭四种旋转的观测就作出肯定的结论是比较困难的。尽管费比相信他和同事们的观察结果是正确地解释了事实，但是也有一些天文学家并不这样认为。
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