銀河系內發現奇特黑洞 外圍吸積盤嚴重扭曲

科學家發現銀河系內一個黑洞，其吸積盤的亮度突然出現大幅度變化，這是吸積盤的某個位置扭曲翹起所致。這個黑洞距離地球只有9,600光年，就位於銀河系內，是距離地球最近的黑洞之一。

國際太空站（ISS）上日本的X射線望遠鏡最早發現了這個天體系統MAXI J1820+070，在2018年3月收到了它發出的瞬時X射線信號。

按照現有的認知，兩個進行劇烈互動的天體組成的系統，會發出這樣的X射線瞬時信號。這兩個天體可以是質量一大一小的兩顆恆星；也可以一個是恆星，另一個是黑洞。MAXI J1820+070是後者，其中黑洞質量大約是太陽的8倍。

研究者之一英國修咸頓大學（University of Southampton）教授查理斯（Phil Charles）說：「恆星的物質被黑洞吸走，並在黑洞的周圍形成一圈繞行黑洞的塵埃盤，也叫吸積盤。當吸積盤內的物質再被黑洞吸收、要跨越黑洞的事件視界的時候，這些物質被加熱到高溫而且變得不穩定。這個過程會出現劇烈的噴發，持續的時間長短差異很大，從幾毫秒到幾個月都有可能。」

研究介紹說，MAXI J1820+070系統發出的信號持續了好幾個月，而且它距離地球很近、又不位於銀河系銀盤平面內，信號沒有被遮擋，研究組才幸運地觀測到它的奇特之處。

研究組從構建的模型裏，從直觀的視覺效果看到了這個過程的發生：黑洞附近吸積盤放射出大量的X射線，周圍的物質受到輻射後被加溫到大約10,000K（九千多攝氏度），此時，看到系統發出了可見光。這就能解釋為甚麼可見光一般是隨著X射線的減弱而減弱。

但是在觀測到MAXI J1820+070噴發信號的3個月之後，研究人員發現它發出的可見光出現大幅度的明暗變化——就像我們轉動電燈的亮度控制旋鈕，燈光亮度會出現明暗變化一樣。在最亮的時刻，亮度大約是最暗時刻的兩倍，這個過程大約經過了17小時。

奇怪的地方在於它發出的X射線信號沒有變化。是甚麼原因造成了可見光如此明顯的變化？

研究組分析後認為只有一個可能性，黑洞附近的吸積盤扭曲翹起，導致X射線照射到的吸積盤的面積大幅度增加，可見光也隨之變強。

研究人員表示，這項發現打開了一個研究黑洞周圍吸積盤的扭曲，如何影響其結構、特性的全新領域。

這份研究10月26日發表於《王家天文學會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）。#

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