科普：黑洞為何會“消化不良”

新華社北京７月９日電 在離地球２０００多萬光年的地方，一個星系中央的超大質量黑洞發生“消化不良”，打著“飽嗝”向星際空間噴出一大堆物質。天文學家綜合多個波段望遠鏡的觀測數據詳細研究了這一事件。

這個星系編號為ＮＧＣ５１９５，它有一個較大的同伴ＮＧＣ５１９４，后者也被稱為渦狀星系，兩者由引力束縛在一起。此前已觀測到它們附近有兩個Ｘ射線弧，據認為是ＮＧＣ５１９５星系中央的黑洞“打嗝”形成的。

英國皇家天文學會近日發布新聞公報說，由英國曼徹斯特大學科學家領導的一個小組，利用英國ｅ－ＭＥＲＬＩＮ射電望遠鏡陣列拍到的高清晰度圖像，結合美國的哈勃望遠鏡、錢德拉Ｘ射線和甚大陣列望遠鏡等設備的觀測結果，研究了黑洞“打嗝”噴發物質的細節。

包括銀河系在內，幾乎所有星系中央都有一個超大質量的黑洞，吸引吞噬周邊的一切物質。ＮＧＣ５１９５中央的黑洞質量相當于太陽質量的１９００萬倍。這一星系跌入渦狀星系的懷抱，與后者的外旋臂融合，導致大量物質向ＮＧＣ５１９５的中央黑洞跌落。

據科學家解釋，這些物質高速旋轉著落入黑洞，在黑洞周圍形成盤狀結構，稱為吸積盤。填鴨式的“喂食”使吸積盤大到一定程度，這時黑洞無法繼續有效地吞噬物質，發生“消化不良”，導致吸積盤破裂。

此時，巨大的壓力產生強烈沖擊波，將物質推向星際空間，其中電子以接近光的速度傳播，與星際空間的氣體和塵埃相互作用，發出射電波。沖擊波隨即像吹泡泡一樣使氣體和塵埃加熱膨脹，發出Ｘ射線，并從氫氣上剝離電子形成離子氫，產生此前觀測到的弧線。