據德國同步加速器研究所(Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY)報導,科學家在一團宇宙氣雲內,發現神祕的周期性伽馬射線信號。該信號似乎與鄰近的黑洞同步。令科學家感到困惑。
利用位於波多黎各的阿雷西博天文台(Acrecibo Observatory)和美國宇航局(NASA)的費米伽馬射線太空望遠鏡(Fermi Gamma-ray Space Telescope)的數據,研究團隊在天鷹座一團宇宙氣雲中發現了這個奇特的伽馬射線信號。
同時在離氣雲大約100光年的地方有一個小型黑洞。這個黑洞是編號為SS 433的微類星體系統的一部分。該系統位於銀河系內,包括一個小型黑洞和一顆巨型恆星,恆星質量約為太陽質量的30倍。這個黑洞的噴流有周期性的擺動。
類星體是宇宙中一種最明亮的天體,中心有一個超大質量黑洞。而微類星體則是類星體的縮小版,中心有一個小型黑洞。當黑洞與恆星相互繞行時,黑洞會從恆星中吸取物質形成吸積盤,並放出大量能量。
文章第一作者,DESY的博士後李劍解釋說:「物質在進入黑洞之前會積聚在吸積盤中,就像浴缸排水口上方的漩渦中的水一樣。但是,這些物質中的一部分不會落到排水口上,而是在旋轉的吸積盤上方和下方以相反方向在兩個噴流中高速射出。」
噴流中包括高能粒子和強大的磁場,足以產生X射線和伽馬射線。費米太空望遠鏡可以檢測到它們。然而,吸積盤會擺動或進動。這意味著這兩個噴流會沿著螺旋路徑而不是直線射向太空。
微類星體SS 433的進動時間為162天。有趣的是,研究團隊在氣雲發現的伽馬射線信號中發現了相同的周期模式。這表明氣雲的伽馬射線信號很可能是由微類星體提供能量。
但是,兩個物體相距較遠,約100光年。因此,需要進一步觀察才能完全了解黑洞是如何影響100光年以外氣雲中的伽馬射線信號。
李劍說:「通過時間確定這種明確的聯繫,並且氣雲距離微類星體有100光年,甚至都不是沿著噴流的方向,這些結果都出乎意料。我們並不理解黑洞如何為氣雲的伽馬射線信號提供能量。」
這項新研究發表於2020年8月17日的《自然天文》雜志上。