科學家發現黑洞“進食”新方式 有助揭示怪獸級黑洞謎團

<strong>2017年2月,全天自動超新星搜索項目發現了黑洞製造的一場戲劇性事件,被稱之為“AT 2017bgt”。科學家最初認為這是一場恆星吞噬慘劇或者一次潮汐瓦解事件,因為黑洞周圍的輻射亮度達到2004年觀測時的50倍。但在藉助一系列望遠鏡進行細緻觀測後,科學家認為這是一種全新的黑洞“進食”方式。


科學家發現黑洞“進食”新方式 有助揭示怪獸級黑洞謎團


<strong>2017年2月,全天自動超新星搜索項目觀測到一場充滿戲劇性的“黑洞進食”事件

在進行一項新研究過程中,天文學家發現新線索,有望揭示超大質量黑洞如何擁有龐大身軀。觀測中,他們目睹了一場“黑洞進食”事件,被稱之為AT 2017bgt。2017年2月,全天自動超新星搜索項目發現了這個充滿戲劇性的現象。

AT 2017bgt最初被認為是一場恆星吞噬慘劇或者一次潮汐瓦解事件,因為黑洞周圍的輻射亮度達到2004年觀測時的50倍。但在藉助一系列望遠鏡進行細緻觀測後,科學家認為這是一種全新的黑洞進食方式。


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<strong>藝術概念圖,一個被緻密氣體-塵埃盤環繞的星系中央超大質量黑洞

研究領導人、特拉維夫大學的班尼·特拉克羅特博士表示:“AT2017bgt亮度的突然升高讓我們聯想到一場潮汐瓦解事件。但我們很快意識到這是一次不同尋常的事件。我們發現的第一個線索是,光線中存在從未在潮汐瓦解事件中發現的成分。”

研究論文合著者、數據收集負責人伊拉爾·阿卡維他指出:“藉助地面和太空望遠鏡,我們對這一事件進行了一年多的追蹤。觀測結果與我們此前見過的任何現象都不匹配。”研究論文刊登在《自然·天文學》雜誌上。

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<strong>黑洞吸食伴星的氣體

不過,觀測結果符合研究小組的另一位成員——特拉維夫大學的哈加·奈特澤博士的理論預測。奈特澤博士表示:“上世紀80年代,我們曾預言黑洞吞噬周圍氣體會產生此次觀測中發現的光線成分。這是我們第一次在實際觀測中得出這樣的發現。”

特拉克羅特指出:“這是一次充滿戲劇性的事件。我們尚無法確定黑洞進食速度為何突然加快。很多已知因素都能加快巨型黑洞的生長,但它們通常發生在更長的時間尺度。”

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<strong>銀河系中央潛伏著一個超大質量黑洞

阿卡維表示:“我們希望觀測到更多類似事件,同時讓多架望遠鏡齊上陣,對它們進行持續追蹤。這是我們完整描繪超大質量黑洞生長圖畫的唯一方式。在此基礎上,我們可以進一步瞭解哪些因素導致巨型黑洞生長速度加快,最終揭開這些‘怪獸’的形成之謎。”

美國、智利、波蘭和英國的天文學家參與了觀測和分析工作。他們藉助了3架太空望遠鏡,其中包括國際空間站上的NICER望遠鏡。研究小組表示最近報告的另外兩場黑洞進食事件釋放出與AT2017bgt相同的輻射。這三場事件的背後是令人著迷的黑洞“再激活”新方式。

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<strong>天鵝座X-1黑洞藝術概念圖,正在吸食藍星的物質

科學家提出了兩大理論,解釋早期宇宙的超大質量黑洞如何形成。一種理論認為大質量恆星塌陷形成質量相當於10到100個太陽的黑洞。它們充當了超大質量黑洞的種子。這些種子與其它小黑洞合併同時吸食周圍氣體,以不斷壯大自己的身軀。不過,它們必須以超乎尋常的速度生長,才能演化成在年輕宇宙發現的超大質量黑洞。

根據最近進行的一項研究,至少有部分質量相當於10萬個太陽的大黑洞種子由巨大的氣體雲塌陷形成。也就是說,某些超大質量黑洞種子擁有很高的“起點”。隨著時間的推移,它們的生長速度不斷加快,最終演化成怪獸級黑洞。


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