黑洞高能X射线辐射之谜

　　黑洞是宇宙中已知最致密的天体，科学家可以通过观测其吞噬周遭物质时发出的剧烈X射线辐射，从而发现黑洞的存在

　　一项由美国宇航局，约翰·霍普金斯大学以及罗彻斯特理工学院共同开展的研究项目揭开了一项天文学中长期以来困扰科学家们的谜团，那就是恒星质量的黑洞是如何产生其最高能级水平的辐射的。

　　杰里米·施尼特曼(Jeremy Schnittman)是一位来自美国宇航局戈达德空间飞行中心的天体物理学家，也是这项研究工作的参与者之一。他表示：“我们在研究中对位于黑洞边缘地带温度高达十亿度气体中的粒子运动，相互作用以及复杂的磁场状态进行了观测。黑洞是宇宙中最极端的物理环境。”

　　通过计算机对黑洞吞噬气体的过程模拟，研究组发现他们可以重现一些活跃的黑洞发出的一些重要的X射线特征。当气体被黑洞吞噬时，首先这些气体会围绕黑洞高速转动，随后逐渐吸积，在其周围形成一个气体物质盘，在这个物质盘中积压的气体逐渐向黑洞盘旋下落，在这一过程中受到严重压缩并升温。最终在这一过程中的气体物质温度可以达到大约1200万摄氏度，这比太阳表面的温度还要高2000倍以上。这样的气体物质会在低能级X射线，或叫“软X射线”波段发出强烈辐射。

　　然而，40多年以来的观测资料表明，这些黑洞有时候还会产生一些能级水平更高的，或者叫做“硬X射线”的辐射。而要想产生这一能级水平的辐射，需要的能量将是发出软X射线辐射水平的数万倍。硬X射线辐射现象的存在说明更高温度气体物质的存在，其温度将达到数十亿摄氏度。而此次的最新研究则是在理论与观测之间架起了一座桥梁，展示了在高温气体盘旋下落的过程中可以同时产生软X射线与硬X射线辐射。