黑洞吞噬恆星 天文所成果登上Nature期刊

  「黑洞」充滿了神秘色彩,美國航空暨太空總署(NASA)近日公布天文學家第一次捕捉到黑洞吞噬恆星的天文奇觀,台灣也參與其中。中央大學天文所助理教授浦田裕次和中研院天文所博士後研究員黃麗錦夫妻檔共同參與這項國際合作計畫,提供寶貴的觀測資料,並精確分析,成果登上最新一期「自然」(Nature) 期刊。

天文奇景 黑洞吞噬恆星

 美國航空暨太空總署的「雨燕」衛星 (Swift) 於今年3月28日偵測到天龍座方向發出前所未有的異常高能閃焰。此閃焰來自39億光年外的一個星系,顯示星系中心的黑洞正吞噬一顆類似太陽的恆星,稱為「Swift J1644+57」,以衛星名稱以及坐標位置來命名。

    賓州州立大學天文及天文物理所教授大衛.伯羅斯(David Burrows)所領導的跨國研究團隊,對Swift J1644+57做多波段的詳細研究。觀測的波段涵蓋衛星可偵測的高能伽瑪射線,X射線和紫外光,以及地面可觀測的可見光和紅外光。多波段觀測結果顯示造成Swift J1644+57高能現象的黑洞,其質量約為銀河中心巨大黑洞的兩倍,也就是相當數百萬個太陽質量。多波段觀測結果也顯示,強烈磁場主導了高能粒子噴流。

 恆星的氣體被黑洞捕捉後,繞著黑洞旋轉,掉進黑洞中。萬有引力與強烈電磁場使得周圍時空成為漏斗狀。當氣體旋入黑洞時,高能粒子以近光速的速度,沿著黑洞自轉軸向外逃脫,形成高能粒子噴流,造成伽瑪射線,X射線,紫外光,可見光,甚至紅外光波段產生閃焰。Swift J1644+57所產生的噴流方向朝向地球,被「雨燕」衛星偵測到其強烈的伽瑪射線和X射線。

中日夫妻檔 漂亮出擊

 參與這個計畫的中央大學天文所浦田裕次助理教授說,這是人類首次目睹黑洞吞噬恆星的過程,是天文界重要里程。因Swift J1644+57的發現,使人們對於黑洞的生長過程有了初步認識,因為天文界對這類的天文事件所知甚少,慶幸的是,台灣目前參與的泛星巡天計畫,有機會發現更多類似事件,讓我們進一步認識黑洞形成機制。

 由浦田教授所帶領的「東亞伽瑪射線爆觀測網」,提供詳細的Swift J1644+57地面可見光和紅外光觀測資料。此觀測網結合東亞地區望遠鏡,針對伽瑪射線爆餘暉進行聯合觀測,參與的天文台位於台灣,大陸,日本和南韓。這次的觀測還包括了位在夏威夷的望遠鏡。

 他的妻子黃麗錦,目前任職於中央研究院天文所的博士後研究,也參與了這項計畫。她使用中央大學鹿林一米望遠鏡,針對此次伽瑪射線爆餘輝提供觀測數據。黃麗錦說,第一時間得知這個現象時,原本以為是一般的伽瑪射線爆,沒想到伽瑪射線爆又突然變亮,且持續兩三個月,兩人從三月到六月锲而不捨地追蹤,提供了寶貴的觀測資料,並加以分析,成果登上了頂尖期刊,讓兩人都非常興奮。

 黃麗錦為中央大學博士班畢業生,為國內發現超新星的第一人。他的指導老師葉永烜教授,鼓勵他們多到國外交流訪問,她在日本學術交流時,意外結識了浦田裕次,兩人在天文研究上產生共同興趣,共結連理。不但是人生的好伴侶,更是學術上的好夥伴。

 黃麗錦說,「觀測不像其他研究,無法事先預期」,經常處於比較機動狀態,深怕錯過寶貴的資料。為了天文觀測,兩人經常從入夜之後,連續工作到天亮,辛苦不足為外人道。但能累積一些小小成果,並對國際社會有所貢獻,內心仍然十分欣慰。

文/秘書室新聞組

 

NASA 影片

http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=108085181