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宇宙捕食者黑洞之謎:以光速的一半,「吐出」一顆被吞噬掉的恒星
2022/12/06

這是天文學家們第一次看到這個宇宙巨獸吐出它多年前吞噬的恒星的殘骸。

黑洞是巨大的宇宙捕食者,它們會吞噬任何與它們相遇的東西。 按照我們現在的理解,被它們吞噬的物質,大部分都迷失在它們龐大身軀的永恒深淵中。 天文學家相信,僅在我們的銀河系中就有大約1億個這樣的吞噬光的物體。 然而,它們難以捉摸的特性使得發現它們非常困難。

在我們繼續今天的話題之前,我還要給出另一個破紀錄的事件,它與黑洞有關。 研究人員觀測到了離地球最近的黑洞。 它被稱為蓋亞BH 1,大約有1560光年,質量是太陽的10倍。 讓這個發現更有趣的是,這個蓋亞BH 1是一個雙星系統,它的另一個成員是一個類似太陽的恒星,其與它的同伴黑洞的距離就像地球與太陽的距離一樣遠。

繼續回到我們的話題,哈佛大學的天文學家和一個研究小組報告了自2018年觀察的有趣的后續事件。當時,研究人員在一個距離地球6.65億光年的星系中觀察到一個黑洞,它將一顆恒星撕成碎片。 雖然這并不奇怪,但他們最近所看到的,確實讓他們感到困惑。 同一個黑洞再次活躍起來,但這一次它沒有吞噬任何東西,而是吐出以光速一半速度運動的物質。

這一觀察結果之所以如此有趣,是因為黑洞為什麼要花這麼長時間才吐出物質,而且吐出的速度也只有光速的一半。 根據該團隊的說法,他們在重訪潮汐干擾事件(TDEs)時發現了這種不尋常的爆發,當侵入的恒星被黑洞吞噬時,這些觀測是基于2021年6月在新墨西哥州的VLA收集的無線電數據。

他們的初步發現隨后通過使用不同的望遠鏡得以驗證,這包括智利的ALMA天文台、南非的MeerKAT、澳大利亞的澳大利亞望遠鏡緊湊陣列、太空中的錢德拉X射線天文台和尼爾·蓋勒斯·斯威夫特天文台。 以前用射電望遠鏡對TDEs的觀測表明,當恒星第一次被黑洞吞噬時,它們噴出物質,發出無線電波。

在這種情況下,無線電靜默了三年,然后戲劇性地接收到了信號,成為有史以來最為神奇的無線電TDEs之一。 利用理論模型,研究小組能夠估算出被黑洞撕碎的恒星的大小, 只有太陽質量的十分之一。 眾所周知,TDEs在發生時會發光,這道閃光是如此的明亮,以至于從數百萬光年外都能看到它。

天文學家認為黑洞是「混亂的吞噬者」,并不是它們所吞噬的一切都最終進入它們所包圍的虛無的虛空,一些被極度拉伸的物質偶爾會被拋回太空,這也是研究人員第一次看到吞噬和流出之間的這種延遲。

更令人費解的是外流的速度,它是以光速的50%傳播的,而以前的理解是,TDEs外流的速度是光速的10%。 研究人員現在想確認這是否比以前人們認為的要普遍得多,完整的研究發表在《天體物理學雜志》上。

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