在发射一年之后，欧洲的XMM-Newton X射线卫星正证明着它的勇气。2000年12月上旬，在巴黎，科学家举行了一次出乎意料的发布会，展示了一些挑战现有理论的发现——在活动星系核的周围什么样的物质在围绕超大质量黑洞大群地移动，以及致密星系团如何冷却的问题。

从80年代中以后，科学家始终坚信他们探测到的来自活动星系核的X射线会被远离黑洞的暖气体云部分地吸收。XMM-Newton卫星将它的分光仪对准该星系时，天文学家预期会看到这些覆盖气体的特征：X射线光谱充斥着暗线，那儿就是气体原子吸收辐射的地方……

“光谱并没有显示我们基于（暖）模型所料想的尖刺形的吸收线，”哥伦比亚大学的玛索 · 萨克（Masao Sako）说。取而代之的是，萨克第一个意识到，如果所得到的光谱的特征产自于极端靠近黑洞旋转的炽热气体，那么这些光谱则是合情合理的。萨克的理论认为，天文学家看到的不应是吸收线而是发射线，从它被扭曲的情形来看这些气体必定在以接近光速的高速运动。

XMM-Newton卫星分光仪的项目科学家、荷兰空间研究所（SRON）的吉勒 · 卡斯特（Jelle Kaastra）说，远离黑洞的物质不可能如此高速地绕黑洞旋转。这意味着气体必须离黑洞的视界非常得近，距黑洞中心只有几百万公里。卡斯特说，这些结果也暗示黑洞在自转，因为广义相对论预言在靠近黑洞的地方不会存在稳定的轨道。在新西兰的物理学家从数学上预言黑洞的这一性质以后，物理学家已经花了很长时间来搜寻这些被称之为克尔黑洞的旋转黑洞的证据。现在他们找到了。

“这是XMM-Newton卫星杰出的成绩之一，”SRON的约翰 · 布里克（John Bleeker）说，“这是第一次，我们研究了源自于非常靠近旋转黑洞中心的吸积盘的发射。”从大体上讲，类似的观测可以使天文学家获得有关吸积盘的几何学、物理学性质与动力学、化学组成等方面的信息。

XMM-Newton卫星挑战传统观念的第二个目标则是致密星系团。致密星系团由成百上千的单个星系聚集而成，通常由中心的一个巨大的椭圆星系所支配。以前的观测显示在这些星系之间存在炽热的发射X射线的气体，剑桥大学的安德鲁 · 菲比安（Andrew Fabian）说，天文学家长久以来相信这些气体正流向星系团的中心，并且逐渐冷却。菲比安解释说，因为在星系团中心处的气体密度较远离它的地方来的高，所以它以X射线的形式来辐射它的能量，这是很有效的冷却方法。因此，导致了中心附近的压力下降。较之更冷的气体从星系团的外延再次朝内运动，接着又被冷却。

如果冷却-流动模型是正确的，XMM-Newton卫星应该探测到在星系团中央的冷气体。天文学家说，它的分光仪应该发现被适度电离的铁原子光谱，这些铁原子已经失掉了一部分电子，它是低能环境的指示剂，但是没有找到。“光谱为我们提供了意义重大的有关温度的下限，”布里克说，“这使得冷却-流动模型处于被动的境地。”

在几个月的观测中就得到了如此众多令人感兴趣的结果，X射线天文学家对XMM-Newton卫星在这一领域引发一场革命充满信心。“这不是好戏的尾声，”欧洲空间局的罗杰 · 邦尼特（Roger Bonnet）说，“我期待着在接下去的10年中，XMM-Newton会带来更多有趣的科学结果。”

[Science，2000年12月15日]