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天文學家首次測量超大質量黑洞自轉速度

麻省理工學院(MIT)研究團隊發表於《自然》(Nature)期刊的研究結果,首次利用恆星被黑洞撕裂後的震盪現象,成功測量超大質量黑洞的自轉速度。這項發現提供了一種全新的方法來研究超大質量黑洞,並揭開這些宇宙巨獸在宇宙演化過程中如何成長與變化的奧秘。

《每日科學》(Science Daily)22日報道,研究團隊利用一個名為「潮汐破壞事件」(Tidal Disruption Event,TDE)的現象,來測量黑洞的自轉速度。當恆星太靠近黑洞時,會被黑洞巨大的潮汐力撕裂,形成一個明亮的吸積盤,由恆星的殘骸高速旋轉。這個吸積盤會因黑洞自轉而產生震盪,而這種震蕩的模式可以揭示黑洞的自轉速度。

團隊觀察了「AT2020ocn」這顆距離地球約10億光年的星系,它在2020年2月被發現發出強烈的光亮,被認為是潮汐破壞事件的跡象。研究團隊利用NASA的「中子星內部成分探測器」(Neutron star Interior Composition ExploreR, NICER)持續觀察了「AT2020ocn」長達200天,發現其發出的X射線以每15天的周期出現峰值,推斷這是吸積盤震盪導致的。透過這種震盪模式,研究團隊估計這個黑洞的自轉速度約為光速4分之1。

研究團隊認為,這項新方法將在未來幾年內被用來測量數百個附近黑洞的自轉速度。透過分析這些黑洞的自轉速度,研究人員可以更深入地了解黑洞在宇宙演化過程中是如何成長的。

天文學家首次測量超大質量黑洞自轉速度

示意圖(圖擷取自NASA官網)

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