美宇航局探测到迄今质量最小黑洞“心跳”

http://tech.qq.com/a/20111217/000102.htm

[导读]近期，美国宇航局利用“罗西X射线探测器”探测到的X射线样式（这种样式被称为“心跳”，因为它和心电图非常相像）发现了一颗最小的迷你黑洞，其质量不足太阳的3倍。

腾讯科技讯（悠悠/编译） 据国外媒体报道，日前，一支国际天文学家小组使用美国宇航局罗西X射线定时探测器(RXTE)的观测数据鉴别发现迄今最小的黑洞，来自RXTE探测器特殊的X射线模型，可显示出类似心电图的“心跳”。这种X射线模型仅记录除此之外的另一个黑洞系统。

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经过天文坐标定位之后，这个双星系统被命名为IGR J17091-3624，一颗正常恒星和这个质量不足太阳3倍的迷你黑洞结合成为二元系统，这个黑洞的质量接近于可能成为黑洞的理论临界质量值。

经过天文坐标定位之后，这个双星系统被命名为IGR J17091-3624，一颗正常恒星和这个质量不足太阳3倍的迷你黑洞结合成为双星系统，这个黑洞的质量接近于可能成为黑洞的理论临界质量值。

这颗正常恒星释放气体喷射流涌向黑洞，并在黑洞周围形成一个盘状结构。与盘状结构摩擦将产生数百万摄氏度高温，该区域的热度足够喷射X射线。X射线亮度周期性变化出现在气体盘结构之中，科学家认为，这种最快速变化发生于邻近黑洞的事件视界，在黑洞事件视界无法逃脱任何物体，甚至是光线。

据悉，天文学家首次意识到这个双星系统的存在源自2003年的一次爆发，来自不同太空任务的档案数据显示每隔几年该双星系统便处于活跃状态。近期它于今年2月开始爆发，目前仍处于爆发状态，这个体系位于天蝎星座方向，但它与地球之间的距离尚不明确。它可能接近16000光年，或者超过65000光年。

之前具有X射线较广范围可变性的该项记录保持者是另一个黑洞双星系统——“GRS 1915+105”，该系统与众不同，呈现出十几个较高峰值心电图模式，通常可持续数秒至数个小时。意大利布雷拉观测台的多玛佐-贝罗尼(Tomaso Belloni)说：“我认为多数模式是不稳定盘状结构的累积和喷射周期，同时我们在IGR J17091-3624中发现7个。在第二个黑洞系统中鉴别这些数据是非常令人兴奋的！”

在“GRS 1915+105”中，邻近黑洞事件视界的强磁场成倍喷射一些气体，反向喷射流以98%光速向外爆发，这种“心跳”喷射峰值与喷射流的出现相一致。

RXTE探测器在每次“心跳”观测到的X射线光谱变化将揭晓盘状结构最深层区域喷射足够的放射线可将气体向后推，形成一个较强的向外宇宙风来阻止向内部流动，短暂地使黑洞处于饥饿状态，并关闭喷射流，这与最微弱喷射流相符。最终，内部盘状结构将变得非常明亮和炽热，它本质上瓦解和投向黑洞，重建该喷射流和开始新的循环周期。这个完全过程仅发生于短短40秒。

然而并没有直接证据表明IGR J17091-3624拥有粒子流，它的心电图模型表明类似的进程处于运行状态。研究人员称，该双星系统的心跳喷射峰值比GRS 1915+105微弱20倍，同时循环周期快8倍，仅有5秒。

天文学家研究称，GRS 1915+105大约拥有太阳质量的14倍，经过为期6个月的RXTE探测器观测这两个双星系统的数据分析，可以推断出IGR J17091-3624拥有一个迷你黑洞。

荷兰阿姆斯特丹大学天体物理学家迪亚哥-阿尔塔米拉诺(Diego Altamirano)是这项研究报告的第一作者，他说：“这就如同老鼠的心率快于大象的心率，这些黑洞的心跳速率与它们的质量相匹配。”目前，这项研究报告发表在11月4日出版的《天体物理学期刊快报》上。

研究人员称，这项研究分析仅是使用RXTE探测器、美国宇航局雨燕卫星和欧洲XMM-牛顿天文台的观测数据，开启对比两个黑洞系统详细信息的大型程序。

RXTE探测器发射于1995年底，是仅次于哈勃望远镜的美国宇航局长期持续天体物理学探测的太空任务，该探测器提供一个独特观测极端中子星和黑洞的窗口。

＜太阳质量的3倍，怎么保证一定是黑洞？