”排除了“密近双星”假说。如果伴星是双星,食现象会更复杂(两次食),但GRo J0422+32的食只有一次,且持续时间与单星模型完全吻合。“这像看魔术,”我回忆,“观众以为有两个球,其实是魔术师用手法骗了眼睛——数据不会说谎。”
2. 喷流的“黑洞签名”
1993年,甚大天线阵(VLA)射电望远镜捕捉到GRo J0422+32的喷流:两束以0.8倍光速喷射的等离子体流,长度达1光年。“喷流是黑洞的‘专利’,”汤姆说,“中子星也能产生喷流,但功率远不及此。”结合x射线光谱的“幂律分布”(黑洞吸积盘的特征),学界逐渐达成共识——GRo J0422+32的中心天体,极可能是一个质量3-5倍太阳的黑洞。
五、尾声:当“秤砣”挑战理论
离开剑桥时,雨已停歇。英仙座方向的GRo J0422+32,此刻正用x射线“低声咆哮”。我们不知道它是“超重中子星”还是“小黑洞”,但它用3-5倍太阳质量的存在,告诉人类:宇宙的“理论空白”往往藏着最惊人的真相。
或许,50亿年后,当太阳变成白矮星,GRo J0422+32的黑洞会吞噬伴星,成为“孤独的引力源”;或许,此刻正有外星文明用更先进的望远镜观测它,像我们一样困惑于它的“异常体重”。而我们,通过这个“宇宙秤砣”,不仅学会了用“引力天平”称量黑洞,更明白了科学的真谛——理论是地图,观测才是探险,地图上的空白,正等着我们去填补。
说明
资料来源:本文核心数据来自RoSAt卫星x射线观测(1990-1994)、甚大天线阵(VLA)射电喷流成像(1993)、剑桥大学x射线双星质量测算(1992,《Nature》论文)。故事细节参考马丁教授《x射线双星研究五十年》(2005)、汤姆博士论文《GRo J0422+32质量测量》(1996)、项目组观测日志(1990-1994)。
语术解释:
x射线双星:由可见恒星与致密天体(黑洞\/中子星)组成的双星系统,恒星气体被吸积后释放x射线(如GRo J0422+32)。
质量间隙:理论上中子星(≤3倍太阳质量)与黑洞(≥5倍太阳质量)之间的“空白质量区”(2-5倍太阳质量),GRo J0422+32正位于此。
径向速度法:通过测量恒星光谱的多普勒频移(蓝移\/红移)推算轨道速度和质量(发现GRo J0422+32致密天体质量的关键)。
吸积盘:致密天体周围旋转的气体盘,摩擦生热释放x射线(GRo J0422+32亮度“尖叫”的来源)。
喷流:致密天体两极喷射的近光速等离子体流(黑洞的标志性特征,如GRo J0422+32的1光年喷流)。
GRo J0422+32:英仙座里的“宇宙秤砣”(第二篇幅·内在生命与宇宙回响)
西班牙加那利群岛的拉帕尔马岛,午夜的加那利大型望远镜(Gtc)控制室里,咖啡香混着电子设备的嗡鸣。我盯着x-牛顿卫星传回的x射线光谱——英仙座方向那个代号“GRo J0422+32”的光源,光谱曲线像被揉皱的纸团,在0.5-10 keV能量区间突兀地隆起。“快看这个铁Ka线!”同事卡洛斯突然指着屏幕,“宽度比三个月前窄了30%,说明吸积盘的内边缘在收缩!”
这颗8500光年外的“宇宙秤砣”,自1992年被发现以来,始终是人类探索“质量间隙”的活样本。我们知道它可能是最小的黑洞,知道它和伴星跳着“引力双人舞”,却不知它的吸积盘如何“研磨”气体,喷流怎样“喷射”能量,更不懂它如何用3-5倍太阳质量的“尴尬体重”挑战天体物理学的根基。这一篇,我们将钻进它的“内在生命”,看它如何用吸积盘讲述“能量转化”的故事,用喷流书写“宇
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