黑洞

黑洞吞吐之谜：“吞”下去的，最终必然会“吐”出来。只有这样，宇宙才可能保持物质能量的平衡。
 
　　
 
　　“吞”：由黑洞和正常星球组成的双星系统的X射线光谱表明数百万的气体旋风围绕黑洞在打旋，使大部分的热气以螺旋形向黑洞内部扩展，约有30％的气体被驱散到宇宙中。
 
　　

　　“吐”：J1655黑洞驱动的磁场风，因磁场压力使气体向圆盘上和向圆盘外扩张，带走能量（模拟图）。
 
　　一直以来，科学家们都知道，宇宙黑洞是靠狂吞周围星体的物质来不断膨胀，但它如何吞噬、又如何消化这些物质，一直是个谜。最近以美国密歇根大学的天文学助教乔恩·米勒为首的科学小组找到了答案：他们通过钱卓拉X射线望远镜在我们星系中发现了一个黑洞，分析黑洞周围气体所散发的X射线，从而揭开了宇宙的一大谜团———黑洞吞吐之谜：那就是“吞”下去的，最终必然会“吐”出来。只有这样，宇宙才可能保持物质能量的平衡。此发现刊登在6月29日出版的英国《自然》杂志上。
 
　　这次被发现的黑洞体系被命名为J1655。米勒表示：“根据星系际规则，J1655是我们的邻居，因此我们能够通过它了解所有黑洞的功能，包括我们在类星体中发现的奇怪现象。”
 
　　磁场帮助黑洞施展“吸星大法”
 
　　米勒发现，这个黑洞体系靠强大的磁场引力而不是重力来不断吸收周围星体的物质(气体与灰尘)进入自己的圆盘。在此过程中，这些物质开始脱离原本的运行方向并向黑洞偏离，由此形成“角动量”(描述物体绕轴运动的物理量)，也就是说，黑洞可以由此源源不断地吸收物质和能量。被改变方向的气体使黑洞周围逐渐形成一个个越来越大、被称作“加速区”的圆环，就像土星环一样。在“加速区”里，大量炽热气体绕着黑洞旋转。
 
　　随着物质越吸越多，黑洞必须分流已有的角动量，以便为持续涌进的物质能量提供空间。打个比方说，就像一个巨大的水车，为了保持旋转，它必须在装入水的同时释放出等量的水。黑洞也是如此，它必须在吸收物质的同时释放出相应的能量。
 
　　30多年来，科学家们一直认为圆盘内磁性物质之间产生摩擦，使圆盘从内向外形成风流，并使外部气体向内扩散。现在钱卓拉X射线望远镜向我们提供了一个关键性的证据，即磁力在黑洞形成进程中占据重要地位。