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黑洞X射線耀斑后現超高速星風:速度達光速五分之一 觀測揭開宇宙新機制

   時間:2025-12-10 18:00:00 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

在浩瀚宇宙的深處,一場前所未有的天文奇觀被人類捕捉。歐空局的XMM-牛頓望遠鏡與XRISM任務攜手,在NGC 3783星系的核心區域,觀測到一個超大質量黑洞的驚人爆發。這個位于螺旋星系中心的黑洞,質量相當于3000萬個太陽,其釋放的能量與速度,讓科學家們為之震撼。

事件起源于一次迅速的X射線耀斑爆發,這場耀斑如同宇宙中的閃電,在數小時內照亮了黑暗的星際空間。緊接著,令人難以置信的一幕發生了:黑洞以五分之一光速的速度,拋射出超高速星風,這些星風以每秒6萬公里的驚人速度呼嘯著沖入太空,僅在一天內便形成。這一速度,遠超人類以往對黑洞星風的認知,為天文學界帶來了新的研究課題。

“我們從未觀測到黑洞如此迅速地產生星風,”首席研究員顧俐藝興奮地表示,“這是首次親眼見證黑洞的X射線快速爆發如何立即觸發超高速星風的形成。”這一發現,不僅刷新了科學家們對黑洞活動規律的理解,也為探索宇宙極端環境下的物理現象提供了寶貴線索。

NGC 3783星系中的黑洞,位于一個活動星系核內部。這是一個物質螺旋內墜、磁場劇烈扭曲斷裂、高能粒子噴流向外沖出的混沌區域。研究人員認為,此次爆發是由活動星系核中糾纏的磁場突然“解纏”所觸發,其釋放能量的方式與太陽耀斑相似,但規模卻要大數百萬倍。隨著磁場的斷裂,物質以相對論速度被拋射而出,形成了觀測到的超高速星風。

令人驚訝的是,這些黑洞星風與太陽的日冕物質拋射在驅動機制上存在物理相似性。盡管黑洞星風的速度遠超太陽日冕物質拋射,但兩者在能量釋放與物質拋射的方式上,卻有著驚人的相似之處。這一發現,讓科學家們開始重新審視宇宙中不同尺度下的物理規律,探索它們之間的共通性與差異性。

活動星系核的星風,對恒星形成與星系演化起著至關重要的調節作用。因此,揭示其磁場起源與驅動機制,對于理解宇宙中星系的歷史與演化具有重要意義。卡米耶·迪耶茲指出:“產生星風的活動星系核,對其宿主星系的長期演化起著決定性作用。深入了解活動星系核的磁性及其如何驅動此類星風,是解開宇宙星系演化之謎的關鍵。”

此次探測的成功,得益于XMM-牛頓望遠鏡與XRISM任務的緊密合作。XMM-牛頓望遠鏡監測了耀斑的升落過程,并測量了星風的強度;而XRISM的Resolve儀器,則捕獲了星風的速度、結構及形成機制。兩臺望遠鏡的協同工作,為科學家們提供了前所未有的觀測數據,使得這一發現得以成為現實。

“這一發現源于成功的合作,”埃里克·庫爾克斯表示,“通過聚焦一個活躍的超大質量黑洞,我們發現了前所未有的現象:快速、超高速、由耀斑觸發的星風,其形成機制令人聯想到太陽風暴。”他補充道,“令人興奮的是,這表明太陽物理學與高能天體物理學可能在宇宙中以驚人相似的方式運作,為我們探索宇宙的奧秘提供了新的視角。”

 
 
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