黑洞一直跳動的「心臟」

2021-01-15 騰訊網

距地球約6億光年,可以看到銀河系中心發出超大質量黑洞的心跳。

天文學家首先在2007年檢測到該信號,該信號每小時重複一次。然後,2011年,我們的太陽擋住了黑洞及其心跳,衛星無法看到它。

當他們終於能夠在2018年使用歐洲航天局的XMM-牛頓X射線衛星再次看到它時,科學家們驚訝地發現心跳仍然強勁。黑洞心跳通常不會持續很長時間。

這項研究周二發表在「 皇家天文學會月刊」雜誌上。

這個黑洞的心跳成為2007年科學家首次確認的心跳,現在這是他們在黑洞中目睹的最長的持續心跳。

這是黑洞的圖示,其中包括在2007年和2018年都觀察到的心跳信號。

黑洞真的有心跳嗎?

科學家將其稱為心跳,因為圍繞黑洞的脈動會產生可被檢測到的重複信號。並且該特定信號的脈動得以維持。

儘管黑洞本身是不可見的,但圍繞它們的物質盤(稱為吸積盤)會產生X射線光,敏感的望遠鏡和衛星(如XMM-Newton)可以檢測到。

黑洞從吸積盤中吸出材料,拉動內部的氣體螺旋上升。這些高溫是釋放X射線的原因。因此,當黑洞吸入物質時,它們同時也會在稱為射流的高能光束中釋放物質。

黑洞釋放的X射線的強大力量尤其類似於他們收集的數據中心跳的重複模式。到目前為止,這在其他黑洞中很少見。

穩定發出黑洞的脈衝之間的時間可以告訴天文學家最接近黑洞事件視界的物質的大小和結構-在那一區域,甚至光都逃脫不了黑洞的引力。

天文學家發現距離地球最近的黑洞,距離地球有1000光年

天文學家將心跳比喻為「一個小孩-太快了,他們長大了」,達勒姆大學河外天文學中心物理學的共同研究者,教授克裡斯·多恩說。

Done在一份聲明中說:「這種心跳如何形成的主要思想是吸積盤的內部部分正在膨脹和收縮。」 「我們知道的唯一做同樣的事情的系統是銀河系中的恆星質量黑洞小了十萬倍。」

另一個黑洞位於我們銀河系的一個旋臂中,這不是我們銀河系中心的超大質量黑洞。相反,它是一顆非常大的恆星的殘骸,該恆星坍縮形成一個黑洞,該黑洞的質量僅是我們太陽質量的10倍,它是由雙星伴星的物質提供的。

這顆恆星倖存下來並帶有黑洞。最終,它將成為一個星球

儘管它比他們的研究中的黑洞小得多,但「被餵入的黑洞相對於黑洞質量的速率與我們所觀察的物體相同,而且異常高,」 Done說。

強有力的信號

與天文學家最初觀察黑洞的心跳時相比,他們在2018年的觀察中注意到了黑洞的一些變化。

Done說:「它變得更堅固,因此我們可以更容易地看到它。」 「這意味著我們可以更詳細地檢查它的特性,並看到它與我們在銀河系中看到的黑洞雙星到底有多相似。」

哈勃發現的難以捉摸的「缺失環節」黑洞

接下來,研究人員將對心跳信號進行全面分析,並將其與銀河系中一些黑洞的行為進行比較。

中國科學院國家天文臺首席研究員,研究員金志川在一份聲明中說:「這種跳動是驚人的。」

「事實證明,由超大質量黑洞產生的此類信號可能非常強而持久。它還為科學家提供了進一步研究此心跳信號的性質和起源的最佳機會。」

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