《自然》：“偏振眼镜”首现黑洞积吸盘本来面目

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《自然》：“偏振眼镜”首现黑洞积吸盘本来面目

图片说明：天文学家观测到的类星体图像（左上）中，可以看到黑洞积吸盘发出的光线被灰尘云污染（右上）。不过通过偏振片的帮助，积吸盘露出了真正的颜色（下图）。（图片来源：M. Kishimoto/M. Schartmann）

一支国际科研小组最近利用新方法，首次观测到了环绕着黑洞的积吸盘（accretion disks）。他们发现，由积吸盘发出的电磁光谱与天文学家长期以来的预测十分吻合。相关论文发表在7月24日的《自然》杂志上。

天文学家认为，黑洞及其明亮的积吸盘会形成类星体，它们是位于一些遥远星系中央的强大光源。在最新研究中，美国加州大学圣芭芭拉分校的物理学教授Robert Antonucci等人与德国马普射电天文学研究所的Makoto Kishimoto一道，利用偏振滤光片，成功分离出积吸盘发出的光线。Antonucci表示，“这项研究工作大大巩固了现行的类星体解释。”

经过长期研究，天文学家认为，类星体之所以会成为能量源和光源，最可能解释就是物质在沿着球面边界盘旋进入黑洞时，摩擦力导致物质升温，从而产生出各种波长的光线，包括红外线、可见光和紫外线。Antonucci表示，“如果事实果真如此，我们可以根据物理定律预测出类星体电磁光谱的样子。”然而，要验证这一预言是很难的，因为天文学家无法区分哪些光线是源自积吸盘的，哪些是源自黑洞周围的灰尘粒子和电离气云。

通过给夏威夷莫纳克亚山上的英国红外望远镜（UKIRT）装配偏振滤光片，研究小组消除了干扰光线，并测量了积吸盘的光谱。结合从欧空局甚大望远镜（Very Large Telescope，VLT）偏振分析器收集来的数据，研究人员证实了，该光谱与理论上的预测十分吻合。

实际上，黑洞积吸盘与周围的灰尘粒子和电离气云发出的都是直射光。不过，从积吸盘中发出的一小部分光线会被离黑洞很近的气体反射而出。这些光是偏振的，它们也是天文学家恰恰希望研究的光线。

Antonucci说，“新的研究让我们对黑洞如何吞噬物质并不断扩张有了新的认识。尽管对积吸盘中物理过程的了解还非常匮乏，但我们现在至少对整体画面感到自信。”（科学网 任霄鹏/编译）

（《自然》（Nature），454, 492-494 (24 July 2008)，Makoto Kishimoto, Robert Antonucci, Christian Leipski）

jiecie520

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