休眠黑洞对伴随恒星产生“潮汐瓦解”

有一种黑洞似乎在时空弯曲效应上表现得“差强人意”，科学家现在相信，某种休眠黑洞弯曲了周围的时空，他们在一个超大质量的黑洞中发现了“休眠现象”，休眠的超大质量黑洞处在一个星系的中心，它的质量相当于太阳的几百万倍，距离我们的地球38亿光年。黑洞有令人难以置信的物质密度，它们的巨大引力使得光线也无法摆脱束缚，其它速度远低于光速的物体更是如此。

天文学家不能直接观测黑洞，为了研究它们的属性，他们使用了X—射线探测法，由黑洞附近的气体物质发射了X—射线，在黑洞视界附近的物质受到了黑洞强大引力的吸附，在物质加速运动和摩擦加热过程中发出了强烈的X—射线。但食星黑洞属于特别的类型，它们基本上是昏昏欲睡的“巨兽”或休眠黑洞，“见好就收”的休眠黑洞不再吞噬周围的气体物质。宇宙中大约90%的超大质量黑洞处在不活跃的“休眠期”，天文学家对休眠黑洞了解得很少，它们发射出很少的X—射线，观测和研究它们的特性变得十分困难。

休眠黑洞变得不那么贪婪，似乎停止了对更多物质的吸收，它们安安静静地“守护领地”，人们很难发现它们的踪迹。科学家发现，这个休眠黑洞撕裂了傍边的一颗恒星，天文学家获得了在X—射线波段观测它的机会，天文学家第一次观测了由一个休眠黑洞产生的引力作用，《自然》杂志的编辑没有放过发布成果的机会，他们将这一观测成果发表在近期出版的刊物上。

科学家对活跃黑洞比对休眠黑洞了解得更多，处在活跃期的黑洞一般表现得十分贪婪，它们大量吞食周围的气体物质，从而发出强烈的X—射线。在活跃黑洞的周围通常形成一个由气体和恒星碎片组合的圆盘或在活跃黑洞的周围形成了所谓的吸积盘，科学家通过盘面模型研究了黑洞的引力效应和自旋。宇宙中的活跃黑洞仅占所有超大质量黑洞数量的大约10%，对在宇宙中更为常见的休眠黑洞进行研究，意义更为普遍，这是人们了解黑洞总体特性的关键所在。

马里兰大学帕克分校和戈达德太空飞行中心的博士后研究员艾琳·卡拉解释说，他们第一次从一个休眠黑洞看到了强大的引力效应，观测数据十分重要，科学家一直努力地寻找对所有黑洞的自旋进行测量的方法，但他们通常只能测量活跃黑洞的自旋。这次对特别类型的休眠黑洞进行了观测和研究，很重要的原因是从附近一颗被撕碎的恒星发射了X—射线，休眠黑洞产生了巨大引力，对X—射线的喷发产生了决定性的推动。

巨大的引力拖动被称之为“潮汐瓦解”事件，2011年3月28日，斯威夫特天体爆发警报望远镜第一次探测了惊心动魄的潮汐瓦解天文事件，天文学家见证了一颗恒星被它周围的黑洞撕裂，恒星碎片散布在黑洞周围，形成一个暂时性的气体物质圆盘，气体物质在圆盘内被加热，随之发出了强烈的辐射，博士后研究员卡拉解释说，这是人们得以看到休眠黑洞的一种途径。

通过对发射光线的研究，研究人员发现了休眠黑洞弯曲周围时空的样式，它“狼吞虎咽”地吞噬周围的气体物质，黑洞通过周围气体物质的“喂养”得以成长壮大，研究人员计算了黑洞周围的吸积盘尺寸，对休眠黑洞和活跃黑洞的吸积盘进行了比较研究，休眠黑洞的吸积盘蓬松、臃肿，活跃黑洞的吸积盘稀薄、紧凑。

研究员卡拉解释说，这有助于他们理解气体物质以怎样的速度跌入一个超大超大质量的黑洞，研究的重要性不仅在于对一个潮汐瓦解事件的了解，而且在于对黑洞如何在总体上获得物质、如何成长为宇宙的超级霸主有了更深的理解。研究人员试图计算出休眠黑洞的旋转速度，他们认为，宇宙所有黑洞的大约90%是相似的，他们发现和描述了其中的一个休眠黑洞，了解一个，相当于了解了宇宙中90%的黑洞。对休眠黑洞的详细研究有助于科学家理解宇宙中大多数黑洞的自旋特性。

（编译：2016-6-23）