BREAKING【XRISM卫星捕捉到黑洞周围时空扭曲铁证，为三十年科学争议画上句号】X射线分光撮像卫星（XRISM）成功观测到活动星系核MCG-6-30-15中心超大质量黑洞周边时空扭曲的直接证据。该卫星搭载的高分辨能分光装置Resolve（微热量计型X射线分光仪）精确捕捉到来自吸积盘最内缘的X射线光谱，不仅清晰验证广义相对论预言的强引力场效应，还为黑洞高速旋转的假说提供了有力支持。此项成果标志着困扰学界三十年的关于铁发射线展宽机制的争议得到终结。现代天文学研究表明，包括银河系在内的绝大多数星系中心都存在质量为太阳数百万至数十亿倍的超大质量黑洞。这些黑洞通过强大引力俘获周围气体，形成高速旋转的吸积盘。盘中气体所含铁原子在特定能段会产生被称为Fe Kα辉线（铁K阿尔法发射线，能量约6.4千电子伏特）的特征X射线谱线。Fe Kα辉线是探测黑洞附近极端物理环境的重要探针。当吸积盘延伸至黑洞附近时，盘内物质的近光速旋转会产生狭义相对论性多普勒效应，而强引力场则引发广义相对论性引力红移。两种效应叠加，使得观测到的Fe Kα辉线呈现不对称的宽化轮廓。此前，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）于1993年发射的X射线天文卫星ASCA（Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics，原名"飞鸟"）曾在MCG-6-30-15中探测到宽化的Fe Kα辉线，但由于其分光分辨率有限，学界一直无法排除宽化仅由吸积盘外流风造成的吸收线叠加所致的另一种解释。2024年2月，XRISM联合美国国家航空航天局（NASA）的NuSTAR（核光谱望远镜阵列）卫星及欧洲空间局（ESA）的XMM-Newton（X射线多镜望远镜）卫星，对位于半人马座方向、距离地球约1.2亿光年的MCG-6-30-15进行协同观测。此次联测旨在获取XRISM单星无法覆盖的宽带X射线能谱，其中XRISM凭借Resolve的优异能量分辨率（约5电子伏特）承担了核心分光任务。观测数据显示，在窄发射线（源自远离黑洞区域的反射辐射）与窄吸收线（源自吸积盘外流）之外，确实存在源自黑洞近邻吸积盘的宽化Fe Kα辉线。这一结果明确证实了宽化线形的真实性，终结了自ASCA观测以来长达三十年的科学辩论。XRISM首次成功区分不同物理成分的光谱特征，使得精确测定吸积盘贡献成为可能。Fe Kα辉线轮廓还为判定黑洞旋转状态提供关键信息。根据广义相对论，黑洞周围存在事件视界——即光子亦无法逃逸的边界。对于无自转的史瓦西黑洞，吸积盘最内稳定轨道半径为三倍史瓦西半径（即3倍事件视界半径）；而对于与吸积盘同向高速旋转的克尔黑洞，吸积盘可延伸至事件视界附近。当前数据已暗示该黑洞可能处于高速旋转状态，进一步的详细数据分析有望提供确凿证据。XRISM对MCG-6-30-15的成功观测证明，高分辨能X射线分光技术是直接探测黑洞近邻极端物理环境的强有力手段。精确捕捉到广义相对论效应导致的铁线展宽，代表着在测量黑洞周围时空扭曲方面取得重大进展。研究团队计划将此方法推广应用于其他活动星系核及银河系内恒星质量黑洞，系统性研究吸积盘结构与黑洞自转参数。此外，本次观测同时捕捉到由吸积盘高速外流产生的吸收线特征。此类外流被认为对宿主星系的化学演化和恒星形成活动具有反馈作用。通过建立黑洞质量与外流物理参数的关联，未来研究有望在揭示星系与中心黑洞协同演化机制方面取得突破。
