磁囚禁盤：黑洞的又一個“秘密”被人類看到

新華社客戶端上海9月2日電（記者張建松）隨著科學(xué)研究深入，黑洞正逐步揭開神秘面紗。利用我國第一顆X射線天文衛(wèi)星“慧眼”等多臺望遠(yuǎn)鏡，我國科學(xué)家在銀河系的黑洞X射線雙星MAXIJ1820+070，觀測到了黑洞的又一個秘密——“磁囚禁盤”。相關(guān)論文9月1日發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）上。

黑洞周圍存在著“看不見”的磁場，黑洞吸積氣體的同時，也會向內(nèi)拖拽磁場。在靠近黑洞的吸積流內(nèi)區(qū)，當(dāng)磁場達(dá)到一定強(qiáng)度，吸積物質(zhì)便被磁場囚禁，無法自由地掉入黑洞視界面，形成“磁囚禁盤”現(xiàn)象?！按徘艚P”理論已提出多年，但一直沒有直接的觀測證據(jù)。

在銀河系的許多雙星系統(tǒng)中，科學(xué)家已經(jīng)探測到許多恒星級黑洞的存在，其質(zhì)量一般是太陽質(zhì)量的十倍左右。這類黑洞吸積大部分時間處在寧靜態(tài)（極其微弱的電磁輻射），偶爾會進(jìn)入持續(xù)數(shù)月或者數(shù)年的爆發(fā)態(tài)，產(chǎn)生明亮的X射線，這類雙星系統(tǒng)被稱為“黑洞X射線雙星”。

2018年，距離太陽系約一萬光年的黑洞X射線雙星MAXIJ1820+070正處于爆發(fā)態(tài)，我國第一顆X射線天文衛(wèi)星“慧眼”以及眾多國內(nèi)外的光學(xué)和射電望遠(yuǎn)鏡，都對這次爆發(fā)事件進(jìn)行了觀測。

來自武漢大學(xué)、浙江大學(xué)、中國科學(xué)院上海天文臺、中國科學(xué)院高能物理研究所等多家單位的科學(xué)家緊密合作，對黑洞X射線雙星MAXIJ1820+070的爆發(fā)事件的多波段觀測數(shù)據(jù)，開展了細(xì)致地分析。

研究發(fā)現(xiàn)，射電輻射和光學(xué)輻射相對于硬X射線成分，顯示出罕見的長時標(biāo)延遲現(xiàn)象，分別滯后約8天和17天。這一研究揭示了吸積流中的磁場輸運(yùn)過程，以及黑洞附近形成“磁囚禁盤”的完整過程。是迄今為止，“磁囚禁盤”存在的最直接觀測證據(jù)。

科研團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，人類直接觀測到“磁囚禁盤”，可極大地推進(jìn)對不同量級黑洞吸積的大尺度磁場形成、噴流供能和加速機(jī)制等關(guān)鍵科學(xué)問題的理解，預(yù)期未來會在更多的黑洞吸積系統(tǒng)中觀測到這一現(xiàn)象。

來源：新華社