透过观察恒星被黑洞撕裂时释出的神秘周期性 X 射线，麻省理工学院一组团队终于计算出黑洞的旋转速度：高达光速 50%。
麻省理工学院天体物理学与太空研究所 Dheeraj Pasham 表示，只要知道黑洞最基本的两个属性：质量与旋转，你就能摸清一个黑洞。要测量黑洞的质量相对简单，天文学家只要确定围绕黑洞运转的恒星之速度就可得知，黑洞质量越大，恒星移动速度越快；然而，测量黑洞旋转的方式比较复杂，因为旋转仅影响非常接近黑洞事件视界的时空。
不过根据潮汐力崩解（tidal disruption）理论，如果有颗恒星在最靠近黑洞的最内层稳定圆形轨道（ISCO，Innermost Stable Circular Orbit）上运行，那么在恒星完全被黑洞吞噬前，应该会规律释出 X 射线，这规律性取决于 ISCO 轨道大小，而 ISCO 轨道的尺寸又取决于黑洞的旋转速度。
换句话说，只要我们试着从黑洞潮汐力崩解事件（tidal disruption event，TDE）中找到一道规律的 X 射线，就有机会测出黑洞的转速。
为了知道黑洞旋转性质，麻省理工学院团队将目标放在全天自动超新星搜索计划（All Sky Automated Survey for SuperNovae，ASASSN）于 2014 年 11 月 22 日发现的 ASASSN-14li 潮汐力崩解事件，当时天文学家证明这并非超新星，而是某颗恒星被一个质量较太阳大 300 万倍的超大质量黑洞撕碎的最后呐喊。
▲ ASASSN-14li 潮汐力崩解事件想像图。（Source：NASA）
在 ASASSN 之后，3 个 X 射线卫星：钱卓拉 X 射线天文卫星、XMM-牛顿卫星、尼尔·格雷尔斯雨燕天文卫星（Neil Gehrels Swift Observatory）迅速跟进检测，在 450 天观测期内，Dheeraj Pasham 团队便从这批数据发现一个额外、强烈、神秘的周期性 X 射线讯号，来自黑洞事件视界附近，每隔 131 秒就坚持不懈的变亮、褪色。
团队认为，实际上这个规律的 X 射线讯号就是由另一颗位于 ISCO 轨道的白矮星所引起，而不是来自那颗被黑洞吞噬的恒星。该白矮星轨道与黑洞的距离刚好不至于被黑洞潮汐力粉碎，但仍有些小碎屑被持续剥离，有如拖曳著一条发光的大衣，当它周期性绕过黑洞时，就是科学家看见的规律变亮、变暗的 X 射线。
将白矮星的公转速度与黑洞的质量相结合，使研究人员得以确认黑洞的旋转速度，根据计算，黑洞的旋转速度将近光速一半。当然，从时间长河来看，这段规律的 X 射线爆发相当罕见，只会持续数百年，ISCO 轨道恒星终究会成为黑洞的养分。
团队很幸运可以从数据中发现这个特殊系统，Dheeraj Pasham 期许接下来 10 年内能发现更多类似事件。新论文发表在《科学》期刊。
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（首图来源：麻省理工学院）
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