深夜抬頭看天鵝座,你可能不會想到,那里藏著個“宇宙大胃王”——黑洞CygnusX-1。它正以驚人的速度吞吃周圍的超熱物質,而科學家最近用一個掛在氣球上的望遠鏡,看清了它“吃飯”時的每一絲動靜。
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用氣球吊起來的“黑洞攝像機”,拍到了最細的偏振X射線
這個望遠鏡叫XL-Calibur,是華盛頓大學圣路易斯分校(WashU)牽頭的國際團隊搞出來的。它不是衛星,而是掛在氣球上飛的——2024年7月,它從瑞典出發,飄了幾千公里到加拿大,全程盯著CygnusX-1。
“我們測到了迄今為止最詳細的硬X射線偏振數據。”WashU的物理學教授HenricKrawczynski說,“這些數據能幫我們驗證那些最逼真的黑洞周圍物理過程模擬。”
什么是“偏振X射線”?簡單說,就是光的振動方向。就像你戴偏光墨鏡能過濾掉水面反光一樣,測偏振光能讓科學家“看”清黑洞周圍的亂流——那些被引力撕裂的氣體,是怎么旋轉、拉伸,最后掉進黑洞的。
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偏振光的“透視眼”,解開了黑洞周圍的亂流之謎
CygnusX-1離我們7000光年,用普通望遠鏡看,它只是個極小的X射線光點。但偏振光不一樣,它能“告訴”我們:黑洞周圍的超熱氣體(溫度高達上億度),正在以接近光速的速度繞著黑洞轉,被引力拉成了一個扁扁的盤狀——就像你把面團甩成披薩餅那樣。
“要是用肉眼找CygnusX-1,根本看不見。”WashU的研究生EphraimGau說,“但偏振光幫我們打開了‘透視眼’,讓我們知道黑洞周圍的物質到底在怎么動。”
2024年飛行的“意外收獲”:蟹狀脈沖星的新秘密
除了CygnusX-1,XL-Calibur還拍了另一個“宇宙明星”——蟹狀脈沖星。這顆脈沖星和它周圍的星云,是天空中最亮的連續X射線源之一。
“2024年的飛行太值了。”瑞典KTH皇家理工學院的MarkPearce說,“我們同時測到了CygnusX-1和蟹狀脈沖星的高質量數據,說明XL-Calibur的設計完全沒問題。”
2027年要去南極飛,還要拍更多黑洞和中子星
接下來,團隊打算搞個更大的動作:2027年從南極發射XL-Calibur。南極的大氣更穩定,能讓望遠鏡拍得更清楚。他們計劃觀測更多黑洞和中子星,比如那些更遙遠、更極端的宇宙環境。
“結合NASA的IXPE衛星數據,我們可能在未來幾年里解決黑洞物理的老問題。”Krawczynski說,“比如物質怎么掉進黑洞,為什么會釋放那么多能量——這些問題說不定很快就能有答案。”
7000光年外的黑洞“進食”細節,居然能用氣球上的望遠鏡拍到——科學就是這么有意思。你覺得,2027年南極飛行會拍到什么?是黑洞周圍的“氣體漩渦”更扭曲,還是中子星的“脈沖信號”更奇怪?留言說說你的猜想,咱們一起等2027年的結果~
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