天文学家记录黑洞的“心跳”，解决持续20年的争论

一个黑洞在喷出射流之前会产生一个巨大的日冕。一个国际天文学家小组对一个黑洞和一个围绕其运行的恒星的“心跳图”揭示了这一点。由格罗宁根大学（荷兰）的马里亚诺-门德斯领导的这个小组在《自然-天文学》上发表了他们的成果。

就像人类心脏中的血液不可能同时在心房和心室中一样，一个黑洞似乎也会首先收集物质并在所谓的日冕中加热，然后才以喷射的方式将其吐出。

主要研究人员马里亚诺-门德斯说：“这听起来合乎逻辑，但关于日冕和射流是否是同一种东西的争论已经持续了20年。现在我们能够看到，喷流是从日冕中产生的。”

研究人员从几个望远镜中收集了15年的数据。其中，他们将罗西X射线计时探测器从太空中对准黑洞GRS 1915+105，大约每三天一次，收集来自日冕的高能X射线辐射。天文学家们将X射线数据与赖尔望远镜的数据相结合。这是一组位于伦敦以北约90公里的无线电天线，它们几乎每天都从黑洞的喷流中收集低能量的无线电辐射。

黑洞GRS 1915+105不是一个孤立的黑洞，而是由一个黑洞和一个正常的恒星组成的双系统，它们互相环绕。这个双系统位于我们的银河系中，在天鹰座的方向，距离我们大约36000光年。这个黑洞的重量大约是太阳的12倍，使其成为已知最重的恒星黑洞之一。

现在，研究人员已经证明了这一顺序，但仍有一些未解答的问题。例如，望远镜从日冕中收集到的X射线辐射所包含的能量比日冕带来的要多。研究人员怀疑有一个磁场提供了额外的能量。这种磁场和伴随的能量也可以解释为什么会形成喷流。如果磁场是混乱的，那么日冕就会升温。如果磁场随后变得不那么混乱，物质就可以通过场线逃到喷流中。

研究人员建议，他们的原理也可能适用于更重的黑洞，例如银河系中心的超大质量黑洞。

该研究论文题为"Coupling between the accreting corona and the relativistic jet in the microquasar GRS 1915+105"，已发表在《自然·天文学》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.nature.com/articles/s41550-022-01617-y