在距离银河系1万光年外，发现一黑洞中心，产生剧烈的耀斑！

王太保

由南安普顿大学领导的一个国际天文学家团队使用最先进的相机，以前所未有的细节水平拍摄了一部关于不断增长黑洞系统的高帧率影像。在这个过程中，发现了理解这些神秘天体直接环境的新线索。科学家们在英国《皇家天文学会月刊》期刊上发表了其研究成果。黑洞可以吸食附近的恒星，并创造出巨大的物质吸积盘。在这里，黑洞的强大引力和本身磁场的影响可以导致系统作为一个整体，发射出快速变化的辐射水平。

这种辐射是由Gran Telescopio Canarias(拉帕尔马，加那利群岛)上HIPERCAM仪器在可见光中检测到的，并由NASA国际空间站上的NICER天文台在X射线中检测到。所研究的黑洞系统被命名为MAXI J1820+070，并于2018年初首次被发现，它距离我们银河系只有10000光年远，质量大约相当于7个太阳，塌陷到一个比伦敦金融城还小的空间区域。研究这些系统通常是非常困难的，因为距离遥远使它们看起来太模糊，太小，看不见。

甚至不能使用拍摄到M87星系中心黑洞照片的事件视界望远镜。然而，HIPERCAM和更好的仪器可以让研究人员以每秒三百多帧的速度，记录系统中不断变化的光的影像，捕捉可见光和X射线的剧烈“劈啪声”和“闪光”。约翰·佩斯(John Paice)是南安普顿大学和印度州际大学天文学和天体物理学中心的研究生，他是这项研究的主要作者，也是这部电影的创作者。这部影像是用真实数据制作的，但速度减慢到实际速度的十分之一，以便人眼能够分辨出最快的耀斑。

可以看到黑洞周围的物质是如此明亮，它比恒星更明亮，它正在消耗。而最快的闪烁只持续几毫秒，高爆发的能量辐射，更多的是在眨眼之间就被发射出来了。研究人员还发现，X射线水平的下降伴随着可见光的增加(反之亦然)。发现可见光中最快的闪光出现在X射线之后的几分之一秒。这样的模式间接地揭示了不同等离子体的存在，这是一种极热的物质，其中电子从原子中剥离，在黑洞引力的怀抱中的深层结构中，否则太小而无法解决。

这并不是第一次发现这种现象，在其他两个黑洞系统中已经观察到了X射线和可见光之间的瞬间差异，但从未在这种细节水平上观察到这种差异。这个国际小组的成员在过去十年中一直走在这一领域前列。同样来自南安普敦的Poshak Gandhi博士在前两个系统中也发现了同样短暂的时间特征。Gandhi博士评论了这些发现的重要性：我们现在三个系统中看到这种现象的事实加强了这样一种观点，即它是这种不断演化黑洞的统一特征。

如果是真的，这肯定告诉我们一些关于围绕黑洞的等离子体如何运作的基本信息。最好的想法唤起了鼓舞人心的等离子体和流出等离子体之间的深层联系。但这些是我们不能在地球实验室复制的极端物理条件，不知道大自然是如何处理这种情况，这些数据对于正确的理论的归宿将至关重要。
博科园｜研究/来自：南安普敦大学
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