喚醒黑洞的狂野行為難住了天文學(xué)家

超大塊黑洞3 億光年之外，天體物理學(xué)家都難住了。

它潛伏在一個(gè)名為 SDSS1335+0728 的星系中心，自 2019 年以來(lái)，研究人員一直在實(shí)時(shí)觀察它從靜止的沉睡中醒來(lái)，開(kāi)始燃燒，噴出一系列的光芒。

這本身就與我們了解超大質(zhì)量的方式是一致的黑洞行為。但是這個(gè)綽號(hào)為 Ansky 的特殊黑洞的行為是如此奇怪和狂野，以至于很難解釋。

“來(lái)自安斯基的 X 射線爆發(fā)比我們看到的典型準(zhǔn)周期噴發(fā)長(zhǎng) 10 倍，亮度高 10 倍，”天體物理學(xué)家 Joheen Chakraborty 說(shuō)麻省理工學(xué)院。

“這些噴發(fā)中的每一個(gè)都釋放出比我們?cè)谄渌胤娇吹降亩嘁话俦兜哪芰?。Ansky 的噴發(fā)還顯示出有史以來(lái)觀察到的最長(zhǎng)節(jié)奏，約為 4.5 天。這將我們的模型推向了極限，并挑戰(zhàn)了我們關(guān)于這些 X 射線閃光如何產(chǎn)生的現(xiàn)有想法。

對(duì)黑洞的普遍看法是宇宙真空吸塵器，它坐在太空中不斷吞噬周圍的一切。這只是豐富而復(fù)雜的存在宇宙中已知最密集的天體。

就像任何有質(zhì)量的東西一樣，它們的引力范圍只能延伸到這么遠(yuǎn)的地方;超大塊體黑洞可以經(jīng)歷狂暴的活動(dòng)，周期為相對(duì)安靜，在此期間，他們只是坐在那里，根本沒(méi)有真正積累太多材料。例如，銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞是相對(duì)靜止.

天文學(xué)家認(rèn)為，超大質(zhì)量黑洞活動(dòng)，即它們從周圍的太空中吞噬大量物質(zhì)，對(duì)黑洞以及它們周圍的星系。

首先，黑洞必須以某種方式長(zhǎng)到它們的巨大尺寸;和活躍的 Supermass黑洞在整個(gè)宇宙中表明主動(dòng)吸積是生長(zhǎng)過(guò)程的一部分。此外，大多數(shù)星系的中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。那個(gè)黑洞的活動(dòng)在其星系中起著一定的作用星形形成和化學(xué)演變.

我們知道超大質(zhì)量黑洞可以是活躍的或靜止的，并且它們可以在兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，在一系列準(zhǔn)周期性噴發(fā)中噴發(fā)。2019 年，Ansky成為第一個(gè)超大質(zhì)量黑洞觀測(cè)到實(shí)時(shí)切換到活動(dòng)狀態(tài)。

“這是我們第一次在一個(gè)似乎正在蘇醒的黑洞中觀察到這樣的事件，”天文學(xué)家 Lorena Hernández-García 說(shuō)領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的智利瓦爾帕萊索大學(xué)。

“第一次準(zhǔn)周期性噴發(fā)事件是在 2019 年發(fā)現(xiàn)的，從那時(shí)起我們只檢測(cè)到了少數(shù)幾次。我們還不了解導(dǎo)致它們的原因。研究 Ansky 將幫助我們更好地理解黑洞以及他們是如何演變的。

黑洞本身不會(huì)發(fā)出可探測(cè)的光。黑洞周圍極端引力環(huán)境中的活動(dòng)是另一回事。圍繞超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)中的摩擦力和引力會(huì)產(chǎn)生極端溫度，當(dāng)黑洞進(jìn)食時(shí)，這些溫度會(huì)發(fā)出光芒。

科學(xué)家們?cè)J(rèn)為，當(dāng)恒星或小黑洞等物體離超大質(zhì)量黑洞太近，并被圍繞其旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)纏住，導(dǎo)致反復(fù)耀斑時(shí)，準(zhǔn)周期性噴發(fā)就會(huì)開(kāi)始。

然而，檢測(cè)到的從 Ansky 發(fā)出的光并不容易解釋。它在從紅外到 X 射線的波長(zhǎng)范圍內(nèi)都非常明亮，而且噴發(fā)的持續(xù)時(shí)間比宇宙闖入者預(yù)測(cè)的要長(zhǎng)。這真是太令人興奮了......但這確實(shí)意味著我們將需要更多的數(shù)據(jù)。

“我們認(rèn)為準(zhǔn)周期性噴發(fā)是小天體被大得多的天體捕獲并盤(pán)旋向下飛向它們的結(jié)果。安斯基的噴發(fā)似乎在告訴我們一個(gè)不同的故事。這些重復(fù)的突發(fā)也可能與引力波這是 ESA 的未來(lái)使命麗莎或許能接住，”天文學(xué)家 Erwan Quintin 說(shuō)歐洲航天局。

“擁有這些 X 射線觀測(cè)數(shù)據(jù)至關(guān)重要，這將補(bǔ)充引力波數(shù)據(jù)并幫助我們解決 Massive 的令人費(fèi)解的行為黑洞."

該研究已發(fā)表在自然天文學(xué).

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