黑洞因其吸收周圍氣體并釋放輻射而被發現，這一過程稱為吸積。吸積過程中，高溫氣體的輻射效率會影響吸積流的幾何形狀和動力學特征。已觀察到高輻射效率的薄盤和低輻射效率的厚盤。靠近黑洞的吸積氣體產生的輻射對其自轉和視界的探測具有重要意義。通過對吸積黑洞亮度和光譜的分析，為旋轉黑洞和視界的存在的理論提供了有力支持。數值模擬表明，吸積黑洞常伴隨相對論噴流，這些噴流的部分驅動力來源于黑洞的自轉。
科學原理
天體物理學家使用“吸積”一詞描述物質流向中央引力體或中央延伸物質系統的過程。吸積是天體物理學中最常見且基本的過程之一，它導致了許多常見結構的形成。在宇宙初期，氣體流入暗物質引起的重力井中，形成了星系。現今，恒星仍由氣體云在自身引力作用下塌縮破碎而成，隨后通過吸積周圍氣體形成。行星，包括地球，是在新生恒星周圍通過氣體和巖石的積累形成的。然而，當中央天體是黑洞時，吸積展現出其最壯觀的一面。
形成原因
雖然超大質量黑洞的存在已被廣泛接受，但其形成機制尚不清楚。黑洞質量和星系質量之間的密切關系暗示著超大質量黑洞的形成與其宿主星系的形成密切相關。一種可能的解釋是，當黑洞通過吸積增長時，它會在周圍沉積足夠的動量和能量，從而吹散星系中的氣體，中斷自身的物質供應。這一過程還決定了星系中能夠形成多少顆恒星，并影響到星系團規模的結構。因此，盡管尚未得到充分關注，但黑洞確實參與了宇宙結構的形成和演化。
黑洞質量
黑洞是阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論的一項驚人預測：巨大的質量集中在極小的空間內，引力超越其他力量，使任何事物都無法逃離。不同于普通表面，黑洞有一個視界，這是一個虛擬界面，將黑洞內部與外部世界分開。有趣的是，廣義相對論預言，類似于天體物理學研究的大黑洞是非常簡單的天體，僅用兩個參數就能完全描述它們：質量和自轉。超大黑洞的質量范圍在10^6至10^9倍太陽質量之間，并且與宿主星系核球的質量密切相關，約為核球質量的1/1000。超大質量黑洞的直接證據來自于銀心，那里的恒星圍繞中央黑洞的橢圓形軌道已被觀測到，精確測量出其質量為3.7 × 10^6個太陽質量。當超大質量黑洞吸收周圍氣體時，它將成為活躍星系核。活躍星系核可以極其明亮，甚至超過其宿主星系中所有的恒星。
產物
當30至100個太陽質量的恒星耗盡其核燃料后，在自身引力作用下坍縮，形成約10個太陽質量的黑洞。在如銀河系這樣的星系中，可能存在多達1,000萬個此類黑洞。大多數不可見，但當它們吸積來自伴星的物質時，會成為明亮的X射線源，即X射線雙星。更引人注目的是，新形成的黑洞吸收可能導致宇宙中最強烈的爆炸——伽馬射線暴。
參考資料 >
超愛丁頓吸積黑洞發現.中國科學院.2024-11-07
吸積.科學.2024-11-07
游貝團隊在《科學》雜志發表黑洞吸積磁場研究.武漢大學新聞網.2024-11-07