黑洞在撕碎恒星多年后“打嗝”,我們不知道為什么

在恒星撞擊超大質(zhì)量后的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)黑洞,一些最亮的光線在宇宙中產(chǎn)生。

隨后的無(wú)線電波閃光被認(rèn)為在內(nèi)部醞釀數(shù)周或數(shù)月的碰撞。事實(shí)證明,我們可能有點(diǎn)不耐煩將目光轉(zhuǎn)向別處。

一個(gè)國(guó)際天體物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)目睹了無(wú)線電波從各種超大質(zhì)量物質(zhì)周圍爆發(fā)出來(lái)黑洞在他們撕裂一顆恒星數(shù)百天后,這表明許多碰撞可能是造成嚴(yán)重宇宙消化不良的原因。

“多達(dá)一半的黑洞在初始事件發(fā)生多年后撕碎了一顆恒星'打嗝'物質(zhì),”說(shuō)天體物理學(xué)家和主要作者Yvette Cendes?!皼](méi)有人預(yù)料到會(huì)這樣,我們真的不明白為什么會(huì)這樣!”

利用三個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果 - 美國(guó)的甚大陣列,南非的MeerKAT和澳大利亞望遠(yuǎn)鏡緊湊陣列 - 該團(tuán)隊(duì)收集了24個(gè)黑洞的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)。

在那二十幾個(gè)吞噬的龐然大物中,在享受了一流的午餐后,安靜地坐了大約 500 到 2,000 人,只是為了噴出一陣無(wú)線電波。

他們的發(fā)現(xiàn)尚未經(jīng)過(guò)同行評(píng)審,但目前可在預(yù)印本服務(wù)器上獲得。arxiv.org供任何人挖掘。

當(dāng)一顆恒星離黑洞太近時(shí),巨大的引力就會(huì)產(chǎn)生巨大的引力拉長(zhǎng)它變成意大利面條形狀。在幾個(gè)小時(shí)內(nèi),這顆恒星在所謂的“潮汐破壞事件”中被撕成碎片。這會(huì)產(chǎn)生宇宙中最亮的光學(xué)耀斑之一.

黑洞從恒星中吸取物質(zhì),形成吸積盤。(歐空局/哈勃)

大約20% 至 30%在這些潮汐破壞事件中,將在早期階段產(chǎn)生無(wú)線電波的流出。只約 100自1990年代首次記錄以來(lái),已經(jīng)看到了這些潮汐破壞事件。

一旦觀察到這種明亮的光,研究人員通常會(huì)“轉(zhuǎn)向其他事情”,因?yàn)椤吧潆娡h(yuǎn)鏡的時(shí)間是寶貴的”,Cendes在一份文章中解釋說(shuō)。Reddit 上的話題.“比如,為什么要在事后多年才去爆炸現(xiàn)場(chǎng)?”

去年的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)似乎顛覆了這一邏輯。Cendes 和她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)那個(gè)黑洞質(zhì)量是太陽(yáng)的2000萬(wàn)倍在撕碎一顆“絕對(duì)狂野”的恒星大約三年后發(fā)射無(wú)線電波射流,說(shuō)森德斯。

該團(tuán)隊(duì)將這個(gè)黑洞昵稱為Jetty McJetface,簡(jiǎn)稱“Jetty”。

“碼頭只是我們正在研究的 24 個(gè)潮汐破壞事件之一......他們其他人到底在做什么?!說(shuō)森德斯。

大約一半的黑洞在與恒星碰撞數(shù)百天后變得更亮。(Cendes et al./arXiv(英語(yǔ):Cendes et al./arXiv))

與普遍的看法相反,黑洞不要像吸塵器一樣吸星星.他們消耗星星就像餅干怪物吃餅干一樣:通過(guò)制造混亂。

撞向黑洞的恒星物質(zhì)實(shí)際上很少通過(guò)事件視界(超過(guò)該視界,引力是如此之大,以至于連光都無(wú)法逃脫)。

大約一半的恒星物質(zhì)被向外噴射到星系中,另一半加入星系圍繞黑洞運(yùn)行的碎片,稱為吸積盤.

吸積盤圍繞黑洞的事件視界旋轉(zhuǎn),光線無(wú)法逃逸。(美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心/杰里米·施尼特曼)

作者認(rèn)為,圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的恒星殘余物可能在碰撞多年后開(kāi)始發(fā)射無(wú)線電波有兩個(gè)可能的原因。.

一種可能性是,圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的碎片需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能穩(wěn)定進(jìn)入穩(wěn)定的軌道。

另一種選擇是,碎片與超大質(zhì)量黑洞弱結(jié)合并形成球體包層,“必須冷卻并從根本上收縮以形成吸積盤”,作者說(shuō)。.

“如果吸積到超大質(zhì)量黑洞上為包層提供能量......包絡(luò)線的完全收縮可以延遲一段時(shí)間,最多 ~700 天,這與這項(xiàng)工作中測(cè)量的流出時(shí)間尺度一致。

“因此,我們看到圓盤的形成可以延遲數(shù)百到數(shù)千天,為超大質(zhì)量黑洞的遲發(fā)性無(wú)線電產(chǎn)生流出提供了另一種解釋。

這篇論文作為預(yù)印本出現(xiàn)在arXiv.org.

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