科学家发现黑洞靠与热辐射风拔河调节能量

经过长达十年的精密观测，钱德拉X射线天文台终于揭示了首个关于质量仅相当于14个太阳的小黑洞的神秘现象。天文学家约瑟夫·尼尔逊指出，特大质量黑洞周围存在数千颗恒星，能够深刻影响整个星系的物质分布，这意味着它们可能拥有更多的自我调节机会。

科学家们发现了一种令人惊奇的现象，黑洞似乎与其周围的热辐射风进行着一场拔河比赛，以此调节自身的能量。这一过程涉及到黑洞与其“碎片盘”之间的激烈互动，炽热的辐射风在此之间展开拔河大战，使得相当于数十亿个太阳的特大质量黑洞能够调控自身的能量。

这些黑洞，因其怪异特性，被称为“病态”天体。一旦被黑洞捕获，任何物质都无法逃脱，包括光线。但在黑洞周围，一系列活动产生的高能辐射，包括无线电波和X射线，却能够冲破束缚，进入太空。有时，这些能量以混乱的状态流失，部分则汇入特定的喷射流中，沿着黑洞的旋转轴射向两个方向。

其中，对名为GRS 1915+105的黑洞长达数十年的观测尤其引人瞩目。这颗拥有多种亮度状态的黑洞展现了一种特殊的“心跳”状态，其亮度周期性增大，如同心电图一般。尼尔逊在接受太空网采访时提到，这颗黑洞虽小却异常活跃，拥有长达十七年的喷射历史。尽管大多数黑洞在偶尔的能量喷射和其他活动后会进入长时间的平静期，但GRS 1915却表现出与众不同的特点。科学家们对此兴奋不已，能够发现辐射风和喷射流背后的基本物理学原理是他们长久以来的追求。

钱德拉X射线天文台的观测结果显示，GRS 1915的能量喷射与来自其周围尘埃和气体增长盘的热辐射风展开了一场激烈的较量。外部增长盘在吸收部分能量的同时开始蒸发，而能量流出则引发更多的辐射和动量增长，最终形成了速度超过每秒一千公里的热辐射风。与此外部增长盘的蒸发作用对黑洞的质量喷射流产生影响，将其用作燃料直至完全蒸发。质量喷射流的再次出现仍然是一个未解之谜。

相比之下，科学家们已经开始探索操纵热辐射风的可能机制。除了已知的热量驱动或X射线加热之外，磁场也可能是驱动小黑洞（也称为微型类星体）周围辐射风的重要因素。尼尔逊指出，科学家们面临的新挑战是理解为什么某些微型类星体能够产生磁场驱动的辐射风，而其他则产生热量驱动的辐射风。这个问题仍然是悬而未决的谜团。

随着观测的继续进行，科学家们不断挖掘出关于这些神秘天体的新信息。任何情况下，喷射流的持续时间都存在差异，可能只有几分钟，也可能持续数天或数周。有时，喷射流和辐射风会完全停止，只留下安静的增长盘为黑洞输送能量。对于名为GRS 1915的黑洞的研究尤其引人注目，其变化之快令人难以置信：这个小黑洞在一小时内发生的变化相当于一个超大质量黑洞长达一万年的变化。钱德拉X射线天文台提供的宝贵数据为科学家们提供了深入了解这些神秘天体的机会。