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研究发现一个黑洞在将恒星撕成碎片多年后再次亮起

2022-10-16 13:36    159次

2018年10月,一颗小恒星被撕成了碎片,当时它徘徊在距离地球6.65亿光年的星系中,离一个黑洞很近。虽然这听起来很令人兴奋,但对于那些在扫描夜空时偶尔目睹这些暴力事件的天文学家来说,这一事件并不令人惊讶。

研究发现一个黑洞在将恒星撕成碎片多年后再次亮起

研究发现一个黑洞在将恒星撕成碎片多年后再次亮起© 由 cnBeta.COM 提供

然而在该事件发生近三年后,同一个黑洞再次照亮了天空。科学家们表示,这一点特别奇怪的是,它并没有吞噬任何新的东西。

“这让我们完全措手不及--以前没有人见过这样的事情,”Yvette Cendes说道。她是分析这一现象的一项新研究的论文第一作者,也是哈佛大学和史密森尼中心(CfA)的研究助理。

虽然研究小组得出结论,黑洞现在正在喷射出以一半光速飞行的物质,但他们不确定为什么流出的速度被推迟了几年。10月11日在《Astrophysical Journal》上描述的这一结果可能有助于科学家更好地理解黑洞的进食行为,Cendes将其比作饭后的“打嗝”。

研究小组在重新审视过去几年发生的潮汐破坏事件(TDE)时发现了这种不寻常的爆发。TDE是指侵占的恒星被黑洞分解。

来自新墨西哥州甚大天线阵(VLA)的无线电数据显示,该黑洞在2021年6月神秘地复活了。Cendes和团队赶忙更仔细地检查这一事件。

据悉,该研究团队利用VLA、智利的ALMA天文台、南非的MeerKAT、澳大利亚的澳大利亚望远镜紧凑型阵列及太空中的钱德拉X射线天文台和尼尔-盖尔斯-斯威夫特天文台收集了对TDE(被称为AT2018hyz)的多波长光的观测。对TDE的无线电观测被证明是最引人注目的。

哈佛大学和CfA的天文学教授Edo Berger说道:“我们用射电望远镜研究TDE已经有十多年了,我们有时会发现它们在射电波中发光,因为它们在恒星第一次被黑洞吞噬时喷出物质,但在AT2018hyz中,前三年有无线电静默,现在它戏剧性地亮了起来并成为有史以来观察到的最有无线电亮度的TDE之一。”他也是这项新研究的论文共同作者。

太空望远镜科学研究所(Space Telescope Science)博士后研究员、新论文的共同作者Sebastian Gomez表示,2018年,当他第一次使用可见光望远镜研究AT2018hyz时,它是不起眼的,包括亚利桑那州的弗雷德-劳伦斯-惠普尔天文台的1.2米望远镜。

据悉,Gomez当时正在跟Berger一起撰写博士论文,他利用理论模型计算出被黑洞撕裂的恒星的质量只有我们太阳的十分之一。

“我们在可见光下监测了AT2018hyz几个月,直到它逐渐消失,然后把它从我们的脑海中抹去,”Gomez说道。

TDE因其发生时发出光而闻名。当一颗恒星接近黑洞时,引力开始拉长或者说使恒星变形。最终,被拉长的物质围绕着黑洞旋转并加热,从而产生了天文学家可以在数百万光年外发现的闪光。

一些碎片化的物质偶尔会被甩出并回到太空中。天文学家把它比喻为黑洞是乱七八糟的吃货--不是所有它们试图吞噬的东西都能进入它们的嘴里。

但这种被称为“外流”的排放物通常在TDE发生后迅速发展--而不是在几年后。Cendes解说道:“这就像这个黑洞突然开始从它多年前吃掉的恒星中打出一堆物质。”

在这种情况下,打嗝声是响亮的。

流出的物质的速度达到了光速的50%。Cendes表示,作为比较,大多数TDE的外流速度是光速的10%。“这是我们第一次目睹进料和流出之间有如此长的延迟。下一步是探索这种情况是否真的更有规律地发生,而我们只是在TDE的演化过程中没有足够晚地观察它们。”

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