黑洞的高速自旋

美国航天局的一个研究小组宣布，银河系中存在两个高度自旋黑洞，其转速超过 1 万转/秒，接近物理定律允许的最大值。这项研究成果有助于解释在许多星系中为什么有高能粒子束的产生。

如果黑洞有自旋运动，就会对周围空间产生影响。然而，直接地测量黑洞自旋却十分困难。通过对黑洞进行研究，人们发现存在一个最小距离，在这最小距离之上的物质可绕黑洞运动而不会掉进黑洞。这就是最小稳定轨道。美国航天局的张山南及其同事，正是利用最小稳定轨道的大小与黑洞自旋之间有直接关系这一特点，对黑洞自旋进行了间接测量。

张及其同事研究了银河系中五个有伴星的黑洞。在这种系统中，黑洞吸引其伴星物质，并使这些物质绕黑洞运动，从而形成“吸积盘”。吸积盘由于过热而发射 X 射线，并且其内部边界将落在最小稳定轨道上。首先，他们建立模型来预测吸积盘发射的光谱。然后，与五个黑洞系统的实际光谱加以比较。结果表明，有两个吸积盘的内部边界与黑洞边界相邻，进而得到存在两个高速自旋的黑洞的结论。更吸引人的是，这一结果为高速自旋黑洞对粒子束有增能作用这一观点提供了证据。

与此同时，由于对吸积盘分解还不充分，有些天文学家对上述结论持谨慎态度。