99.99%光速!超大質量黑洞噴射罕見噴流,來自一顆死亡的恒星

漫酱~ 2023/01/17 檢舉 我要評論

黑洞永遠都只能吞噬嗎?不,它們也會釋放出物質,比如強大的噴流。最近,天文學家捕捉到了一束來自超大質量黑洞的噴流,其能量幾乎是迄今為止最強的。

這束噴流來自85億光年外,制造者是一個質量達太陽5億倍的超大質量黑洞,它在遙遠的宇宙深處迅速自轉著。這個黑洞非常瘋狂,平均每2年就能吞噬一個太陽質量那麼多的物質!而且,它的周圍仍然有恒星作為「食物」被「投喂」。這不,產生巨大噴流的根源,就在于一顆膽敢闖入黑洞引力范圍內的恒星。

當這顆恒星過于靠近黑洞的時候,就會被黑洞的引力撕碎,這叫做潮汐破壞事件。然后,恒星的物質會打著旋兒落入黑洞。在這個過程中,下落的物質之間劇烈摩擦,就有可能發出光來,這就是黑洞的吸積盤。不過,這次吞噬過程的吸積盤不是天文學家發現它的關鍵,真正引起注意的,是黑洞的噴流。

當天文學家利用X射線望遠鏡進行觀測的時候,發現它在這個波段尤其明亮。根據麻省理工學院的天文學家Dheeraj Pasham的說法,它比此前最強大的伽馬射線暴的余暉還要強烈100倍!

為什麼會這樣呢?答案很簡單,那就是它來自黑洞的天體物理學噴流。

當恒星的物質向黑洞下落的時候,有一小部分帶電粒子會在事件視界外的磁場線中被加速。黑洞的磁場就像是粒子加速器一樣,將等離子體加速到接近光速,以至于它們以接近光速的速度從黑洞兩極射出,這就是相對論性噴流。

巧合的是,在這次名叫AT2022cmc的潮汐破壞事件中,其中一束噴流恰好對準了地球射過來!在這個過程中,會產生多普勒效應,導致我們看到的噴流比實際情況更加明亮。科學家指出,這是人類迄今為止檢測到的第4個出現多普勒增強效應的潮汐破壞事件,上一次還是在十幾年前。

據推測,這種相對論性噴流在潮汐破壞事件中出現的機率僅有1%,而這一次發現的更是有史以來最明亮的噴流之一。

在今年2月的時候,天文學家利用美國的茲威基瞬變設施首次發現了這束噴流。隨后,世界各地乃至太空中的20台望遠鏡紛紛行動起來,對準了這里。在接下來幾個星期的時間里,天文學家們獲取了大量的數據。有兩組天文學家團隊分別對這次事件進行了研究,并將成果分別發表在《自然》和《自然-天文學》兩大雜志上。

本次研究對于天文學家來說非常有意義,他們尚不明確為何有的潮汐破壞事件有相對論性噴流,有的卻沒有。這個位于85億光年外的黑洞處于高速自轉中,或許這就是關鍵。

另外,天文學家還沒法解釋超大質量黑洞是如何迅速成長到如此驚人的尺寸的,或許這個黑洞驚人的吞噬速度能夠解釋這個問題。 

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