科普：黑洞为何会“消化不良”

新华社北京７月９日电在离地球２０００多万光年的地方，一个星系中央的超大质量黑洞发生“消化不良”，打着“饱嗝”向星际空间喷出一大堆物质。天文学家综合多个波段望远镜的观测数据详细研究了这一事件。这个星系编号为ＮＧＣ５１９５，它有一个较...

新华社北京７月９日电 在离地球２０００多万光年的地方，一个星系中央的超大质量黑洞发生“消化不良”，打着“饱嗝”向星际空间喷出一大堆物质。天文学家综合多个波段望远镜的观测数据详细研究了这一事件。

这个星系编号为ＮＧＣ５１９５，它有一个较大的同伴ＮＧＣ５１９４，后者也被称为涡状星系，两者由引力束缚在一起。此前已观测到它们附近有两个Ｘ射线弧，据认为是ＮＧＣ５１９５星系中央的黑洞“打嗝”形成的。

英国皇家天文学会近日发布新闻公报说，由英国曼彻斯特大学科学家领导的一个小组，利用英国ｅ－ＭＥＲＬＩＮ射电望远镜阵列拍到的高清晰度图像，结合美国的哈勃望远镜、钱德拉Ｘ射线和甚大阵列望远镜等设备的观测结果，研究了黑洞“打嗝”喷发物质的细节。

包括银河系在内，几乎所有星系中央都有一个超大质量的黑洞，吸引吞噬周边的一切物质。ＮＧＣ５１９５中央的黑洞质量相当于太阳质量的１９００万倍。这一星系跌入涡状星系的怀抱，与后者的外旋臂融合，导致大量物质向ＮＧＣ５１９５的中央黑洞跌落。

据科学家解释，这些物质高速旋转着落入黑洞，在黑洞周围形成盘状结构，称为吸积盘。填鸭式的“喂食”使吸积盘大到一定程度，这时黑洞无法继续有效地吞噬物质，发生“消化不良”，导致吸积盘破裂。

此时，巨大的压力产生强烈冲击波，将物质推向星际空间，其中电子以接近光的速度传播，与星际空间的气体和尘埃相互作用，发出射电波。冲击波随即像吹泡泡一样使气体和尘埃加热膨胀，发出Ｘ射线，并从氢气上剥离电子形成离子氢，产生此前观测到的弧线。