我的科学家观察到了“心跳”

我的科学家观察到超大质量黑洞的心跳。 这是第一次来自超大质量黑洞的周期信号能够长时间保持稳定。 研究人员金赤川说:“这种‘心跳’信号首次证明了超大质量黑洞的这种周期性信号能够长期保持稳定，为我们深入研究它们的物理机制和起源提供了重要的线索和极好的机会。” 光明日报北京6月14日电-记者从中国科学院国家天文台获悉，该研究所和英国合作伙伴的研究人员再次观测到“心跳”——来自超大质量黑洞的X射线准周期振荡信号。这个信号的周期携带着黑洞视界附近物质大小和结构的关键信息。这个新发现将使我们对这个特殊的天体有更深入的了解。

宇宙中有大量黑洞，拥有数百万到数亿个太阳质量。漂浮在恒星之间的物质将被黑洞的引力捕获。在逐渐落入黑洞的过程中，它会形成盘状结构，并在黑洞周围非常小的空空间释放大量能量，从而产生强烈的高能辐射，如X射线。周期性重复的高能辐射信号被称为黑洞的“心跳”，但在科学家的观察中，很少发现黑洞的“心跳”。

2007年，科学家首次发现了名为RE J1034+396的黑洞，其x射线辐射具有大约一小时的周期振荡信号。这个黑洞距离地球6亿光年，是一个超大质量黑洞，拥有200万个太阳。自2011年以来，对黑洞“心跳”信号的监测也停止了，因为它的视线离太阳太近了。

2018年，由中国科学院国家天文台研究员金赤川带领的研究团队利用XMM- Newton卫星、核谱望远镜阵列(NuSTAR)卫星和Swift卫星对RE J1034+396进行了联合观测，最终确认其“心跳”不仅依然存在，而且比10年前更强。这是目前观察到的超大质量黑洞“心跳”信号的最长持续时间。

研究人员称，已知唯一能产生“心跳”信号的黑洞是位于银河系旋臂中的一个名为GRS 1915+105的小黑洞。黑洞的质量是12个太阳质量，它们快速吸收旁边恒星的物质，并以大约67赫兹的“心率”产生x射线“心跳”信号。

通过简单的质量比较，科学家们估计了稀土J1034+396的理论“心率”，发现它与测量的“心率”非常一致。该论文的合著者之一、英国达勒姆大学的克里斯·托尼教授说:“我们目前的理解是，这种‘心跳’信号源自黑洞视界附近高温物质的周期性结构变化。与GRS 1915+105的比较证明，尽管不同类型黑洞的质量差异可以达到几十万倍，但它们在某些特殊行为上非常相似。”

“这种‘心跳’信号第一次证明了来自超大质量黑洞的这种周期性信号能够在很长时间内保持稳定，并为我们提供了重要的线索和极好的机会来深入研究它们的物理机制和起源，”该论文的第一作者和通讯作者金赤川研究员说。稀土J1034+396还可成为中国下一代X射线天文卫星的重要观测目标之一，如爱因斯坦探测卫星和增强型X射线时变和偏振空观测卫星。“研究小组目前正在对来自几颗卫星的数据进行深入分析，以便更好地了解“心跳”信号的性质，并将其与银河系中的小质量黑洞进行比较，从而更深入地了解黑洞视界附近的物理过程。(记者齐芳)

责任:张静文