浩瀚宇宙中分佈著許多黑洞,其大小各異、品質也相差甚遠。但科學家最近發現,它們在吸收周圍氣體同時放射出X射線的過程中有著相同的波動規律,如同快慢不同地演唱音調相同的“同一首歌”。
黑洞是一種體積極小、品質極大的天體,具有很強的引力,在它周圍的區域裏,連光也無法逃逸出去。宇宙中不僅有位於不同星系中品質可達太陽數百萬倍的巨大黑洞,也有一些存在於雙星系統中品質僅為太陽數倍的小型黑洞。黑洞吞食大量氣體,在此過程中,氣體被加熱並被加速,同時釋放出X射線。但是這種輻射過程並非恒定,而是可以在短至數周或長達數年的時間內處於不斷變化中。
據德國媒體報道,來自英國南安普敦大學的科學家菲爾 厄特利與同事對由巨大黑洞和小型黑洞發出的X射線輻射進行了比較研究。位於星系中間的巨大黑洞吸收整個星系的氣體並放射出X射線,而雙星系統中的黑洞主要吸收來自伴星的氣體同時放射出X射線。兩者相比,小型黑洞放射出X射線的變化過程持續時間要短的多,但其輻射波動規律與巨大黑洞中的相同。
科學家比喻説,無論是長時間的變化過程還是短時間變化過程,X射線輻射波動規律都如同同一音調,區別只在於其演奏速度不同。厄特利解釋説,“當人們將這些雙星系統中的X射線輻射放慢百萬倍後,就得到了巨大黑洞X射線輻射的‘曲調’”。科學家認為,産生這一現象的原因在於無論是巨大黑洞還是小型黑洞,其最核心區域在原則上都只受到黑洞的巨大引力控制,與吸收氣體的流動無關。“也就是説,只有‘樂隊’的演奏速度是不同的,而這與黑洞的品質有關。”
科學家表示,這一發現具有重要實際意義,可以幫助天文學家對黑洞的X射線“曲調”進行分析並推算黑洞的品質等特性。(潘治)
新華社 2002-4-15