数小时内剧烈变化的黑洞风

科学家们首次对源自黑洞深处的强烈风流进行了温度测量，揭示了一个惊人的现象：这些黑洞风流在数小时内会发生剧烈的温度变化。

通过利用美国航空航天局的核光谱望远镜阵列和欧洲空间局的XMM-牛顿卫星，研究团队观察到了一个邻近的超大质量黑洞。这个黑洞位于星系的中心，拥有太阳数十亿倍的质量，是一个强大的引力源，能够吞噬周围的气体、尘埃等宇宙物质。

随着黑洞不断地吞噬这些物质，其内部产生的强烈风流经历了极为快速的加热和冷却过程。这些风流的速度惊人，达到了四分之一光速，并且主要由高温气体组成。天文学家们推测，这些风流可能在黑洞对所在星系的影响中发挥了重要作用。

超大质量黑洞的形成原因仍然是科学家们探索的未知领域。一些理论认为，巨大的气体星云塌缩可能形成黑洞，并通过融合形成更大的超大质量黑洞。另一种假设是，某些巨大的恒星在燃料耗尽后塌缩，也可能形成超大质量黑洞。

在这项研究中，来自加州理工学院的研究人员对超大质量黑洞边缘发出的X射线进行了分析。这些X射线在穿越星风射向地球时，部分波长如铁和镁会被星风中的不同元素吸收。这种吸收特征的出现与消失，为科学家们揭示了黑洞风物质的组成以及它们与黑洞辐射之间的相互作用。

研究人员惊讶地发现，这些吸收特征仅在几小时内从消失到重新出现，表明X射线将黑洞风加热到极高温度——可能高达数百万摄氏度。在极高温度下，星风无法吸收更多的X射线。但随着温度的降低，这些吸收特征再次出现。

核光谱望远镜阵列首席研究员、加州理工学院的菲奥娜·哈里森教授表示：“我们知道超大质量黑洞对所在星系环境产生影响，而星风可能是它们施加影响的方式之一。我们第一次观测到这种迅速的温度变化，为研究黑洞风的形成以及它们如何将能量带入星系提供了重要线索。”

论文第一作者、剑桥大学天文学研究所的迈克尔·帕克说：“这是我们第一次观测到星风与黑洞辐射之间的相互作用。未来对这一问题的研究有望揭示星风的形成机制、获取能量的方式、密度、位置、持续时间等，使我们更深入地了解黑洞与其所在星系之间的相互关系。”