美國宇航局約翰霍普金斯大學(xué)和羅切斯特理工學(xué)院的科學(xué)家最新證實(shí)了恒星級黑洞如何產(chǎn)生最高能量的光線(xiàn)，他們在一臺超級計算機上模擬黑洞的氣體吸積過(guò)程，重現了X射線(xiàn)噴流的形成，發(fā)現活躍的黑洞可產(chǎn)生強大的能量射線(xiàn)。戈達德太空飛行中心天體物理學(xué)家杰里米？施尼特曼認為這項研究調查了位于黑洞周?chē)鷾囟雀哌_10億度氣體的行為，氣體分子、磁場(chǎng)間的相互作用顯示出宇宙中最極端物理環(huán)境非常令人畏懼。

當氣體逐漸落入黑洞周?chē)能壍罆r(shí)，會(huì )形成一個(gè)扁平的物質(zhì)盤(pán)面，并開(kāi)始呈現螺旋式下落，這一過(guò)程中氣體等物質(zhì)被劇烈壓縮和加熱，越接近中央的區域溫度越高，可達到2000萬(wàn)華氏度，或為1200萬(wàn)攝氏度，是太陽(yáng)表面溫度的2000倍左右，并釋放出低能量的軟X射線(xiàn)?？茖W(xué)家對黑洞的研究已經(jīng)超過(guò)了40年，觀(guān)測表明黑洞也會(huì )產(chǎn)生相關(guān)規模的硬X射線(xiàn)，如果高能量的射線(xiàn)意味著(zhù)有著(zhù)相當炙熱的氣體存在，溫度可高達數十億攝氏度。

這項研究在理論和觀(guān)測之間建立了一座橋梁，表明硬X和軟X射線(xiàn)都會(huì )在黑洞吸積氣體的過(guò)程中被釋放出來(lái)。約翰斯？霍普金斯大學(xué)教授朱利安？克羅利克等開(kāi)發(fā)出一個(gè)黑洞吸積盤(pán)內部區域的模型，可以跟蹤X射線(xiàn)的釋放和移動(dòng)，并與觀(guān)測到的真實(shí)黑洞進(jìn)行對比?？茖W(xué)家計算出流入黑洞吸積盤(pán)的氣體運動(dòng)方程，并進(jìn)行計算機模擬，發(fā)現下落氣體的溫度、密度以及速度都在急劇增加，這一過(guò)程還對吸積盤(pán)外部的氣體行為構成影響。

位于得克薩斯高級計算中心的超級計算機參與了本項研究，科學(xué)家通過(guò)27天的模擬對黑洞吸積氣體過(guò)程釋放硬X射線(xiàn)有了進(jìn)一步的了解，并推測吸積盤(pán)的物質(zhì)在被加熱后可形成冕環(huán)，該現象位于黑洞事件視界的邊緣附近，由極高溫度的X射線(xiàn)導致，在整個(gè)吸積盤(pán)和冕環(huán)發(fā)生的區域，科學(xué)家成功跟蹤到X射線(xiàn)的釋放，并第一次直接發(fā)現吸積盤(pán)上出現的磁場(chǎng)動(dòng)蕩以及由此所形成的10億度冕環(huán)。

黑洞是目前已知最致密的天體，一顆典型的恒星在耗盡自身攜帶的燃料后在引力作用下發(fā)生坍縮，質(zhì)量為20倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星將會(huì )形成寬度不到120公里的黑洞。