大家都聽過黑洞，但你知道嗎？除了它強大的引力外，黑洞周圍還有一個叫做「光環」的結構，這個黑洞光環能吸收周圍的物質。NASA最近的IXPE任務帶讓科學家們首次看到了黑洞光環的形狀，這將幫助人類更好地理解黑洞的運作方式！
什麼是黑洞光環？
當黑洞吸收周圍物質時，會形成一個高速旋轉的氣體和塵埃盤，稱為吸積盤。這個盤會因為巨大的引力變得非常熱，並且發出強烈的光線。而在吸積盤之上，科學家們發現有一個超高溫的區域，這就是所謂的「黑洞光環」。
太陽也有光環，不過它的溫度大約只有180萬華氏度（約100萬攝氏度），而黑洞光環溫度則高達數十億度！過去，科學家對這個結構的了解還停留在理論層面，而這次NASA的IXPE任務，讓我們得以首次看到它的實際形狀。
看見黑洞的秘密武器
科學家利用IXPE觀察了多個黑洞，包括我們熟悉的天鵝座X-1和天鵝座X-3，這些黑洞距離地球約7,000到37,000光年。甚至更遙遠的地方，IXPE也觀測了像是大麥哲倫星系中的黑洞，距離地球約16萬光年，以及超大質量黑洞，例如距離我們1300萬光年的圓規座星系中心的黑洞。
黑洞光環不像「路燈」
過去，有些科學家認為黑洞的光環可能像個「路燈」，懸掛在吸積盤的上方。但這次的IXPE數據顯示，光環其實是沿著吸積盤的方向延展，與吸積盤形成一體，而不是獨立懸浮在上方。這是我們首次能夠清晰地了解光環的形狀，並且確認它和吸積盤之間的關係。
黑洞運作方式相似
根據NASA的研究，雖然黑洞的大小可能相差非常大，但它們的吸積盤和光環卻有相似的幾何結構。這現象讓科學家感到驚訝，因為太陽10到30倍的恆星質量黑洞，和太陽幾百萬到幾十億倍的超大質量黑洞，它們吸收物質的方式完全不同，可是結構卻類似。
簡單來說，恆星級質量黑洞通常會從附近的伴星中吸取物質，而超大質量黑洞則會吞噬周圍的一切物質，但它們的吸積盤結構竟然非常相似，這意味著我們可以研究較小的黑洞，就能理解那些巨大且遙不可及的超大質量黑洞！
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常見問答
IXPE任務是什麼？
IXPE，X射線偏振探測器，是NASA的一個太空任務，專門用來觀測黑洞和其他高能量天體發出的X射線。IXPE能夠幫助科學家繪製出黑洞光環和吸積盤的形狀，讓我們更深入理解黑洞的結構和運作方式。
IXPE任務觀測了哪些黑洞？
IXPE觀測了多個黑洞，包括距離地球較近的恆星質量黑洞，如天鵝座X-1和天鵝座X-3，還有一些更遙遠的超大質量黑洞，如位於圓規座星系中心的黑洞。
