科学家测出黑洞吸积盘半径
参考消息网10月11日报道据美国趣味科学网站报道，科学家们有史以来第一次测量了围绕一个超大质量黑洞旋转的物质盘的确切大小。这一偶然获得的发现将帮助我们扩大对这些宇宙庞然大物如何生长，以及围绕它们的星系如何随时间演变的认识。
吸积盘是由过热气体、尘埃和等离子体组成的巨大旋转环，它们围绕黑洞或其他巨大的宇宙天体(如脉冲星)转动。黑洞周围的吸积盘是由变成碎片的恒星、系外行星和其他物质的残余物构成的。这些物质在被拉向“事件视界”时遭到撕裂。“事件视界”是这样一个点，越过它，任何东西，甚至光，都无法逃脱黑洞的引力。随着吸积盘不断旋转，它们会发射一系列电磁辐射，包括X射线、红外辐射、无线电波和可见光，使它们成为天文学家能探测到的黑洞的唯一部分。
吸积盘在红外光谱中最为清晰可见。旋转的物质释放出研究人员所说的“双峰”，这是一对能量尖峰，来自吸积盘的两个半盘释放的激发态氢气。吸积盘的两个半盘中，一个半盘转动着远离观察者，一个半盘转动着靠近观察者。这些双峰源自最接近“事件视界”的吸积盘边缘，这意味着它们可以显示这些旋转的盘从何处开始，但不能显示它们在何处结束。
但在8月8日发表于《天体物理学杂志通讯》的一项新研究中，研究人员发现了第二种双峰，它来自超大质量黑洞Ⅲ Zw 002周围吸积盘的外边缘。该黑洞距离地球超过2200万光年，质量至少是太阳的4亿倍。根据他们发现的双峰，研究人员计算出Ⅲ Zw 002周围吸积盘的半径约为52.4光日——这是地球到太阳距离的9000多倍。
当研究人员作出这一发现时，他们一开始并没有在Ⅲ Zw 002附近寻找第二种双峰。该团队当时正在收集数据，以证明吸积盘的存在。
研究人员使用来自夏威夷“北双子座”天文望远镜的“双子座近红外摄谱仪”(GNIRS)捕捉新数据。GNIRS测量的红外光的波长范围比常规红外光的波长范围略宽，并且可以同时探测不同波长的辐射，这才使得该团队能够发现第二种双峰。
起初，研究人员不相信他们的发现，但很快这一发现就变得显而易见了。研究作者之一、加那利群岛天体物理学研究所的天文学家阿尔韦托·罗德里格斯-阿迪拉在一份声明中说：“我们多次对数据进行了整理，认为这可能是一个错误，但每次我们都看到同样令人兴奋的结果。”
研究人员认为，有关发现将在帮助揭开超大质量黑洞的奥秘方面发挥重要作用。
罗德里格斯-阿迪拉说：“对这种双峰剖面的探测会对一个区域的几何构造施加严格的限制，有关问题本来是不可能解决的。”他又说，这将使研究人员能够首次观察到“一个活跃星系的摄食过程和内部结构”。
该研究团队将继续监测Ⅲ Zw 002附近的吸积盘，看看它如何随着时间的推移而成长。
这不是今年科学家在认识吸积盘方面取得的唯一重大突破。今年5月，研究人员透露，他们首次在实验室中用等离子体制造出了人工吸积盘。这些人造环只持续了极短的时间，但提示了吸积盘的形成方式。