武漢大學(xué)研究團(tuán)隊揭開黑洞吸積磁場奧秘

新華社武漢9月1日電（記者李偉、熊翔鶴）記者從武漢大學(xué)獲悉，該校天文系副教授游貝團(tuán)隊通過對黑洞X射線雙星的觀測數(shù)據(jù)分析，揭示了黑洞吸積流中的磁場輸運過程，及磁囚禁盤的形成過程。相關(guān)論文日前發(fā)表于《科學(xué)》雜志。

黑洞捕獲物質(zhì)的物理過程被稱為“吸積”，被捕獲的物質(zhì)則被稱為吸積流。在黑洞周圍還存在著“看不到”的磁場，黑洞吸積物質(zhì)的同時也會向內(nèi)拖曳磁場。理論認(rèn)為，隨著吸積物質(zhì)將外部弱磁場持續(xù)帶入，磁場對吸積流的向外磁力會逐漸增強，當(dāng)磁場的向外磁力與黑洞的向內(nèi)引力相當(dāng)時，吸積流便會被磁場所囚禁，無法自由地掉入黑洞，形成磁囚禁盤。

“該理論模型廣泛應(yīng)用于各類天體，成功解釋了黑洞吸積系統(tǒng)的許多復(fù)雜觀測現(xiàn)象。然而，至今我們無法證明磁囚禁盤是否真實存在，磁囚禁盤是如何形成的更是一個未解之謎。”游貝說。

游貝團(tuán)隊利用黑洞X射線雙星MAXIJ1820+070爆發(fā)時的多波段觀測數(shù)據(jù)，觀測到前所未見的長時標(biāo)延遲現(xiàn)象：黑洞噴流的射電輻射滯后于吸積流內(nèi)區(qū)高溫氣體（熱吸積流）的硬X射線約8天。

研究團(tuán)隊指出，吸積盤外區(qū)弱磁場被黑洞周圍熱吸積流帶入而增強，吸積流徑向尺度越大磁場增強越明顯。數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，硬X射線輻射隨吸積率減小而下降，而熱吸積流徑向尺度隨吸積率下降而快速膨脹，使得黑洞附近磁場迅速增強，因而在硬X射線輻射峰值之后約8天形成磁囚禁盤。

“這說明黑洞并不像‘饕餮’一樣能吞噬萬物，也會有‘吃’撐的時候，也就是磁場會阻礙物質(zhì)的掉落?！庇呜惤忉尅?/p>

該研究揭示了吸積流中的磁場輸運過程，及黑洞附近熱吸積流中形成磁囚禁盤的完整過程，將極大地推進(jìn)對不同量級黑洞吸積盤大尺度磁場形成及噴流加速機制等關(guān)鍵科學(xué)問題的理解。

來源：新華社