一个正在高速旋转的巨大黑洞：速度竟达到光速的一半！

一个超大质量黑洞最近吞噬天体留下的残骸让科学家们能够计算出这个怪物黑洞的旋转速度，计算结果令人难以置信。

研究小组成员说，这个被称为ASASSN-14li的巨大黑洞正在以至少50%的光速旋转。

“这个黑洞的视界大约是地球的300倍大，”该研究的合著者、麻省理工学院的罗恩·雷米勒德在一份声明中说。(视界相当于黑洞的边界，一旦进入这个边界，任何东西，甚至是光，都无法逃脱黑洞的引力控制。)

“但是黑洞的旋转速度非常快，它可以在大约两分钟内就完成一次自转，而我们的星球自转需要24小时，”雷米勒德补充说。

　　这幅插画展示了一个超大质量黑洞附近的区域，一颗恒星离黑洞太近而被撕裂。恒星的一些残骸被拉进一个明亮x射线圆盘，它们会在那里先围绕着黑洞旋转，然后再越过黑洞视界，越过了黑洞视界之后，任何东西，包括光，都无法逃脱黑洞的引力。这个细长的点描绘了圆盘上的一个明亮区域，这导致了x射线源亮度的产生了定期变化，从而使得科学家可以估计黑洞的自旋速率。来源：Illustration: NASA/CXC/M.Weiss; X-ray: NASA/CXC/MIT/D. Pasham et al: Optical: HST/STScI/I. Arcavi

ASASSN-14li黑洞位于距离地球2.9亿光年的星系中心，其质量是太阳的100万到1000万倍。所以，它的质量相当于银河系核心的黑洞，也就是人马座A*，它的质量大约是太阳的400万倍。(超大质量黑洞会变得更重;一些黑洞的质量甚至达到了数百亿倍太阳质量。

ASASSN-14li黑洞于2014年11月被发现，当时它撕裂了一颗离它太近的恒星。这一戏剧性的事件引发了一道明亮的闪光，被一个名为“全天空超新星自动观测”(All-Sky Automated Survey for Supernovae，这个黑洞的名字也由此而来)的光学望远镜系统发现。

在这项新的研究中，同样来自麻省理工学院的Dheeraj Pasham领导的一个小组观察到了来自ASASSN-14li黑洞系统的x射线。研究人员分析了许多仪器收集的数据，其中包括美国宇航局的钱德拉x射线天文台、尼尔·盖恩斯·斯威夫特太空望远镜、以及欧洲航天局的XMM -牛顿卫星所收集的数据。

这些数据集都显示了一个闪烁现象：ASASSN-14li黑洞的x射线辐射每131秒就会上升和下降一次。研究小组成员说，这个规律的信号很可能是由一团恒星残骸造成的，它在非常靠近黑洞视界的地方围绕着黑洞旋转的。

　　科学家们利用NASA的钱德拉(Chandra)和哈勃(Hubble)太空望远镜，以及其他仪器，研究了ASASSN-14li的超大质量黑洞系统，并确定了黑洞的自旋速率，这是天文学家一直难以测量的一个基本性质。来源： X-ray: NASA/CXC/MIT/D. Pasham et al: Optical: HST/STScI/I. Arcavi

Pasham在同一份声明中说：“我们可以追踪这片明亮的x射线区域环绕黑洞的轨迹，这可以让我们追踪到圆盘中物质旋转的速度有多快，这就给了我们关于超大质量黑洞自身自旋速率的信息。”

这种旋转速度虽然确实是令人印象深刻，但并非史无前例。迄今为止，仅几个旋转速率被记录下来的超大质量黑洞它们的自旋速率都位于这种极端附近，它们的旋转速度一般在光速的33%到84%之间。

Pasham周三(1月9日)在于西雅图举行的美国天文学会(AAS)第233次会议上公布了这一新结果，它可以帮助天文学家更好地理解超大质量黑洞如何演化而来。

Pasham说，这些庞然大物可以通过两种主要方式成长——星系规模的合并，和/或通过稳定地吸收附近较小的物质。一个相对较低的旋转速率将意味着合并是主要形成因素，因为这些随机的撞击很可能不会让不断增长的黑洞继续以相同的方向旋转。

然而，“如果你有一个快速自旋的超大质量黑洞，这就告诉我们，稳定的吸收物质更可能是主导的形成原因，”Pasham在周三的AAS新闻发布会上说。

这项新研究于周三也在《科学》杂志的网站上发表。