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        大宇宙

        2017-04-12 17:39:28
        飛碟探索 2017年4期
        關(guān)鍵詞:美國(guó)航空航天局外行星透鏡

        測(cè)量黑洞的內(nèi)部

        近日,加州理工學(xué)院的研究人員利用美國(guó)航空航天局的核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列和歐空局的XMM- 牛頓衛(wèi)星對(duì)一個(gè)鄰近的超大質(zhì)量黑洞進(jìn)行了觀測(cè)。他們發(fā)現(xiàn),隨著黑洞大量吞噬宇宙物質(zhì),其內(nèi)部的強(qiáng)風(fēng)會(huì)經(jīng)歷極為快速的加熱和冷卻過(guò)程。

        超大質(zhì)量黑洞在吞噬氣體、塵埃和其他物質(zhì)的同時(shí),會(huì)將周?chē)e盤(pán)中的物質(zhì)以極快的速度拋出去,形成強(qiáng)勁的星風(fēng)和噴流。從超大質(zhì)量黑洞邊緣發(fā)出的X 射線在射向地球的過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)這些星風(fēng),其中的部分波長(zhǎng)會(huì)被星風(fēng)中的不同元素吸收,比如鐵和鎂。由于X射線可將星風(fēng)加熱到數(shù)百萬(wàn)攝氏度,在這種情況下,星風(fēng)無(wú)法吸收更多的X 射線,吸收特征就會(huì)消失。不過(guò),隨著溫度的降低,這些吸收特征會(huì)重新出現(xiàn)。

        研究人員發(fā)現(xiàn),這些吸收特征從消失到重新出現(xiàn)只用了短短幾小時(shí)?!斑@是我們第一次觀測(cè)到星風(fēng)與黑洞輻射之間的相互作用?!闭撐牡谝蛔髡?、劍橋大學(xué)天文學(xué)研究所的邁克爾·帕克說(shuō),“接下來(lái)對(duì)這一問(wèn)題的研究很可能帶給我們很多方面的啟示,包括這些星風(fēng)如何形成、如何獲得能量、它們的位置、它們的密度,以及它們持續(xù)的時(shí)間。所有這些都將使我們對(duì)黑洞與其所在星系之間的關(guān)系有更深入的了解?!?/p>

        把太陽(yáng)變成尋找系外行星的“放大鏡”

        美國(guó)航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家提出了一項(xiàng)大膽的計(jì)劃:把太陽(yáng)變成一臺(tái)巨大的望遠(yuǎn)鏡,利用引力透鏡效應(yīng),以極高的解析度觀察系外行星。

        該計(jì)劃是在近期召開(kāi)的“行星科學(xué)遠(yuǎn)景2050研討會(huì)”上提出的。如果這一計(jì)劃獲得成功,我們將有機(jī)會(huì)一瞥系外行星前所未有的細(xì)節(jié),揭示它們的表面特征和宜居跡象?!白钸m合系外行星多像素成像的地方被稱(chēng)為太陽(yáng)引力透鏡聚焦區(qū)域,這是利用了太陽(yáng)的巨大引力場(chǎng),使遙遠(yuǎn)、微弱的光源聚焦到了該區(qū)域之內(nèi)?!毖芯繄F(tuán)隊(duì)寫(xiě)道。基于這一效應(yīng),該計(jì)劃將部署一臺(tái)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,使其可以直接獲得系外類(lèi)地行星的圖像。

        根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論,光線在經(jīng)過(guò)引力場(chǎng)附近時(shí)會(huì)出現(xiàn)折射效應(yīng)。這意味著,一個(gè)像太陽(yáng)這樣的大型天體能夠像透鏡一樣使光線彎曲?!敖Y(jié)果就是,經(jīng)過(guò)‘透鏡的光線受到引力作用后發(fā)生偏斜,匯聚在一組焦點(diǎn)上。”研究者解釋道,“在所有太陽(yáng)系天體中,只有太陽(yáng)的質(zhì)量足夠大,能使焦距落在地球觀測(cè)手段能達(dá)到的范圍內(nèi)?!?

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