X射線揭祕!白矮星無懼黑洞巨獸 引力深淵邊緣拔河
一股物質流隨著一顆白矮星(圖右下角),環繞超大質量黑洞示意圖。(路透)
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更新時間 05:49
在距離銀河系2億7000萬光年的一個星系中心,這幾年持續發出X射線,且頻率穩定提高,現在天文學家認為,他們找到這個X射線的源頭,是發自一顆在該星系中心黑洞邊緣的白矮星。
根據《路透》報導和進行這項研究的麻省理工學院(MIT)研究團隊新聞稿,研究人員利用歐洲太空總署(ESA)的「X射線多鏡面任務—牛頓衛星(XMM-Newton)」望遠鏡觀測,發現一顆白矮星環繞著「天龍座(Draco)」星系中心的超大質量黑洞1ES 1927+654,其位置就接近黑洞的「事件視界」。
13日在「美國天文學會(AAS)」會議上發表研究報告的MIT物理學博士生麥斯特森(Megan Masterson)說,「這大概是我們歷來觀測到,在一個超大質量黑洞周圍環繞的天體中,距離最近的一個」。
事件視界被視為黑洞的邊界,越過此界線,連光都逃脫不了黑洞的龐大引力而被吸入。不過,研究人員發現,這顆白矮星儘管距離黑洞這麼近,卻能穩定地在其邊緣環繞,而不墜入死亡深淵。
大多數星系中心都有大型黑洞,1ES 1927+654黑洞質量約太陽的100萬倍,而銀河系中心的超大質量黑洞「人馬座A星(Sagittarius A*)」黑洞,質量約是太陽的4倍。白矮星名列宇宙中最緻密天體之一,體積僅與地球相近。通常質量最多達太陽8倍之恆星,會在演化末期形成白矮星。
研究觀測的這顆白矮星質量約太陽的10%,運行速度將近光速的一半,穿越黑洞周圍極端高能環境時發出X射線,過去2年隨著離黑洞愈來愈近、軌道逐漸縮小,X射線頻率穩定增加,從每18分鐘一次提高到每7分鐘一次,但是之後就此穩定下來。
研究人員估算,它與黑洞的距離,約為地球到太陽的5%,也就是略低於800萬公里,其軌道之所以穩定下來,或許是因為最外層正被吸進黑洞,提供某種抵抗作用,防止主體越過事件視界被毀滅,或許,這顆白矮星真的能夠在與黑洞近距離遭遇中存活下來。
麥斯特森說,「這告訴我們,像白矮星這樣的天體,或許能夠在非常靠近事件視界的地方存活相當長一段時間」。ESA與美國國家航空暨太空總署(NASA)合作的重力波探測器「雷射干涉太空天線(LISA)」預計2035年投入運作後,可望驗證這一點。
