十幾年前，天文學家初次發(fā)現來自一個超大質量黑洞的X射線準周期震蕩信號——“黑洞的心跳“。十多年后，當天文學家再次有機會觀察黑洞時，他發(fā)現信號仍在繼續(xù)。該研究工作由美國國家天文臺高能天體物理學小組領導，合作者包括英國杜倫大學的研究團隊。相關結果發(fā)表在6月10日的《英國皇家天文學會月刊》上。螺桿泵
這個特殊的黑洞被命名為RE J1034+396，它是一個距地球6億光年，質量為200萬個太陽的超大質量黑洞。2007年，科學家們使用了歐洲航天局的XMM-牛頓衛(wèi)星，初次發(fā)現黑洞的X射線輻射具有大約一個小時的周期性振蕩信號。2011年之后，由于黑洞的視線距離太陽太近，其心跳信號的監(jiān)視也停止了。直到2018年，科學家們才再次有機會觀察到這個黑洞。該研究小組向歐洲航天局和美國國家航空航天局申請使用XMM-牛頓衛(wèi)星，“核光譜望遠鏡陣列”衛(wèi)星和“雨燕”衛(wèi)星對RE J1034+396進行聯合觀測，并于10月成功完成了所有觀測2018年的任務。經過詳細的數據分析，該團隊最終確認RE J1034+396的X射線振蕩信號仍然存在，并且比10年前更強！這是迄今為止觀察到的超大質量黑洞心跳信號的最長持續(xù)時間。離心泵
宇宙中存在大量黑洞，其質量為一百萬至數億個太陽。電影《星際穿越》中的“Kagangtuya”黑洞就是這么大的黑洞。漂浮在星際空間中的物質將被黑洞的引力捕獲。在逐漸落入黑洞的過程中，將形成圓盤狀結構，并在黑洞周圍的小空間中釋放大量能量，從而產生非常大的強高能輻射，例如作為X射線。然而，很少發(fā)現這種高能輻射的周期性重復信號。該信號的周期攜帶著有關黑洞視界附近物質規(guī)模和結構的關鍵信息。計量泵
據了解，當前已知的能夠產生心跳信號的黑洞是位于銀河系旋臂中的稱為GRS1915+105的小黑洞。該黑洞的質量僅為12個太陽質量，正快速地從其旁邊的一顆恒星吸收物質，并以67赫茲左右的“心率”產生X射線心跳信號。通過簡單的質量比較，科學家估算了REJ1034+396的“理論心率”，并發(fā)現其與“實測心率”一致。
該論文的第一作者兼通訊作者金馳川研究員說：“這種心跳信號非常漂亮！這初次證明了來自超大質量黑洞的這種周期性信號可以長時間穩(wěn)定，并提供我們對它的物理機制和起源進行了深入研究，重要的線索和絕佳的機會REJ1034+396也可以成為中國下一代X射線天文衛(wèi)星的重要觀測目標之一，例如愛因斯坦探測器和其他衛(wèi)星。管道泵
目前，研究小組正在對多顆衛(wèi)星的數據進行深入的分析，以期進一步了解心跳信號的性質，并將其與銀河系中的小質量黑洞進行比較，以獲得更多信息。對黑洞地平線附近的物理過程有深刻的了解。
