悟空探測衛星頻發現超大質量黑洞的伽馬射線爆發

導語：悟空號探測衛星是中國科學系列衛星的首發星，它不僅擁有能夠洞察宇宙暗物質的眼睛，而且其觀測能段範圍之寬、能量解析度之優，超過國際上其他同類探測器，效能優越，可謂神通廣大。

近日，暗物質粒子探測衛星“悟空”近兩個月內頻繁記錄到來自超大質量黑洞CTA 102的伽馬射線爆發。這是暗物質衛星科研團隊自衛星上天后首次釋出觀測成果。“悟空”觀測到的現象表明，黑洞CTA 102正經歷新一輪活躍期。

悟空號探測衛星是中國科學系列衛星的首發星。

紫金山天文臺副研究員、暗物質衛星專案團隊成員徐遵磊介紹，宇宙中廣泛存在著一類稱作超大質量黑洞的天體，幾乎在每個大星系的中心，都存在至少一個這樣的黑洞，包括我們所處的銀河系也同樣如此。它們的質量大到數百億倍太陽質量，小的也有數十萬倍太陽質量。特別是有些巨型黑洞在宇宙極早期就已經存在了。它們如何形成，如何隨著宇宙演變，如何反作用於星系演化等問題都是未解之謎。這些黑洞是不折不扣的宇宙“妖怪”。其中有一類這樣的黑洞在大量地“吞噬”著其周圍物質，“吞噬”過程中物質聚集形成吸積盤並且產生強有力的噴流，使其表現得異常明亮。這一類天體稱作活動星系核，它們佔所有星系的比例不到10%。

CTA 102便是這樣一個活動星系核，其距離太陽系大約80億光年，黑洞質量約8.5億倍太陽質量。關於CTA 102，歷史上還有一個有趣的故事。1963年CTA 102第一次在無線電波段被發現時，人們曾經一度認為這就是外星文明發出的訊號。甚至當後來看到變化的無線電訊號時，還有人認為是高階智慧文明在作祟。進一步的觀測發現它其實是一個活躍的黑洞，在吸積物質的時候形成巨大的噴流，產生相對論性粒子並輻射出從無線電直至伽馬射線波段的電磁波。CTA 102上一次比較劇烈的活動發生在2012年。

近期，悟空探測衛星頻發現超大質量黑洞的伽馬射線爆發。

我國於2015年底發射的暗物質粒子探測衛星“悟空”，主要目標就是通過空間觀測宇宙射線和伽馬射線，來探索宇宙暗物質和類似黑洞這樣的宇宙“妖怪”。紫金山天文臺暗物質衛星團隊介紹，自今年10月以來，“悟空”頻繁捕捉到來自CTA 102的伽馬射線輻射。特別是11月23日以後，“悟空”記錄到明顯增強的伽馬射線爆發現象，這一爆發在2016年12月16日達到峰值。記錄到的最高光子能量約620億電子伏特，相當於靜止質子等效能量的66倍。

這一觀測結果也得到其他裝置的印證。紫金山天文臺1米近地天體巡天望遠鏡也觀測到CTA 102的此輪爆發。根據望遠鏡記錄，在2016年6月18日至12月20日之間，CTA 102亮度持續增強。

徐遵磊稱：“CTA 102是‘悟空’捕獲的第一個‘小妖’。藉助其火眼金睛，我們相信在未來它必將抓獲更多的各色宇宙‘妖怪’，為我們認識宇宙永珍提供有力的幫助。”