超大質(zhì)量黑洞的神秘打嗝可能是由鄰近黑洞的“拳頭”引起的 _黑洞

第二個(gè)黑洞穿過(guò)其超大質(zhì)量同伴的吸積盤(pán)，引起宇宙“打嗝” 。（圖片來(lái)源:麻省理工學(xué)院何塞-路易斯·奧爾·伊瓦雷斯）
據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（Robert Lea）：一個(gè)打嗝的超大質(zhì)量黑洞提醒天文學(xué)家注意一種全新類(lèi)型的黑洞行為。
2020年，一個(gè)位于距離地球約8億光年的星系中心、質(zhì)量相當(dāng)于5000萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)的黑洞突然爆發(fā) ，使其周?chē)奈镔|(zhì)變亮了1000倍。
一組研究人員認(rèn)為，這些周期性噴發(fā)是由第二個(gè)較小的黑洞撞擊超大質(zhì)量黑洞周?chē)臍怏w和塵埃盤(pán)或“吸積盤(pán)”引起的，導(dǎo)致其反復(fù)“打嗝”出物質(zhì) 。
這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了黑洞吸積盤(pán)如何運(yùn)作的傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn) 。此前，科學(xué)家們認(rèn)為它們是圍繞中心黑洞旋轉(zhuǎn)的均勻氣體和塵埃盤(pán) 。然而，新的結(jié)果表明，一些吸積盤(pán)可能含有奇異的成分，如恒星和更小的次級(jí)黑洞。
“這是一只不同的野獸。它不符合我們對(duì)這些系統(tǒng)的任何了解。我們以為我們對(duì)黑洞了解很多，但這告訴我們，它們可以做更多的事情，”研究小組成員、麻省理工學(xué)院卡夫利天體物理和空間研究所的科學(xué)家Dheeraj“DJ”P(pán)asham在一份聲明中說(shuō) 。
帕薩姆補(bǔ)充道：“我們認(rèn)為還會(huì)有更多這樣的系統(tǒng) ，我們只需要獲取更多的數(shù)據(jù)來(lái)找到它們。” 。

一個(gè)中等質(zhì)量黑洞圍繞超大質(zhì)量黑洞運(yùn)行的計(jì)算機(jī)模擬，并驅(qū)動(dòng)周期性的氣體羽流，可以解釋新的“打嗝”觀(guān)測(cè)結(jié)果。（圖片來(lái)源：CAS天文研究所Petra Sukova）
尋找“不同的野獸”黑洞系統(tǒng)
該團(tuán)隊(duì)最初是在檢查超級(jí)新星全天空自動(dòng)巡天（ASAS-SN）的數(shù)據(jù)時(shí)得知這個(gè)打嗝的黑洞的，這是一個(gè)由全球20臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組成的網(wǎng)絡(luò)，每天掃描地球上的整個(gè)天空一次。
2020年12月，當(dāng)ASAS-SN自動(dòng)掃描天空時(shí)，機(jī)器人望遠(yuǎn)鏡在一片迄今為止平靜的天空中看到了一束光，其中包含一個(gè)距離約8億光年的星系。帕薩姆使用位于國(guó)際空間站（ISS）的美國(guó)國(guó)家航空航天局X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡中子星內(nèi)部成分探測(cè)器（NICER）追蹤到了這一耀斑。
帕薩姆只剩下很短的時(shí)間來(lái)使用基于國(guó)際空間站的望遠(yuǎn)鏡，該望遠(yuǎn)鏡用于尋找中子星、黑洞和其他極端引力現(xiàn)象爆發(fā)的X射線(xiàn)爆發(fā)，這意味著他必須迅速行動(dòng)，運(yùn)氣好。
帕薩姆說(shuō)：“要么使用它，要么失去它，這是我最幸運(yùn)的休息。” 。
研究人員發(fā)現(xiàn)，這個(gè)星系正在繼續(xù)爆發(fā)，爆發(fā)持續(xù)了大約四個(gè)月。在對(duì)這次爆發(fā)的NICER觀(guān)測(cè)中，帕薩姆發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的模式，即X射線(xiàn)和爆發(fā)能量每8.5天發(fā)生一次微妙的下降。該信號(hào)幾乎類(lèi)似于系外行星穿過(guò)或“凌日”其恒星表面時(shí)引起的光線(xiàn)下降，短暫遮擋其星光。
帕薩姆補(bǔ)充道：“我一直在撓頭，不知道這意味著什么，因?yàn)檫@種模式不符合我們對(duì)這些系統(tǒng)的任何了解。” 。

國(guó)際空間站上NICER任務(wù)的藝術(shù)家插圖。（圖片來(lái)源：美國(guó)國(guó)家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心）
Pasham的困惑得到了緩解，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)研究表明，星系中心的超大質(zhì)量黑洞可能被中等質(zhì)量黑洞環(huán)繞，中等質(zhì)量黑洞的質(zhì)量是太陽(yáng)的100到10000倍。
這個(gè)較小的黑洞可能以這樣一種方式繞著較大的黑洞運(yùn)行，即它會(huì)在超大質(zhì)量黑洞的吸積盤(pán)中進(jìn)進(jìn)出出。當(dāng)它穿過(guò)這些氣體和塵埃時(shí) ，較小的黑洞噴出一股氣體。每次潛水都會(huì)產(chǎn)生另一股羽狀物，因此形成了這些“打嗝”的周期性模式
如果這些羽狀物指向地球，它們可能會(huì)被視為受影響系統(tǒng)的能量突然下降，因?yàn)槲e盤(pán)的光會(huì)周期性地被遮擋，就像凌日系外行星的星光一樣。
帕薩姆補(bǔ)充道：“我對(duì)這個(gè)理論感到非常興奮，我立即給他們發(fā)了電子郵件，說(shuō)‘我想我們正在觀(guān)察你的理論預(yù)測(cè)的結(jié)果’ 。” 。
這促使該初步研究的作者創(chuàng)建了包含NICER數(shù)據(jù)的模擬。這些證實(shí)了觀(guān)測(cè)到的8.5天信號(hào)很可能是一個(gè)小黑洞穿過(guò)其較大超大質(zhì)量黑洞伴星的吸積盤(pán)的結(jié)果。
是什么導(dǎo)致超大質(zhì)量黑洞打嗝？意大利面條太多了
然而，這仍然不能解釋為什么超大質(zhì)量黑洞突然爆發(fā)——只是為什么這種爆發(fā)會(huì)周期性地變暗。研究小組認(rèn)為，這個(gè)黑洞之所以誕生，是因?yàn)橐活w恒星最近徘徊得離其外部邊界或“視界”太近。
超大質(zhì)量黑洞的巨大引力影響會(huì)在接近的恒星中產(chǎn)生巨大的潮汐力，垂直拉伸恒星，水平擠壓恒星，這一過(guò)程被稱(chēng)為“碎片化” 。這將導(dǎo)致恒星在潮汐破壞事件中被撕裂，導(dǎo)致強(qiáng)大的光爆發(fā)和突然涌入的物質(zhì)使吸積盤(pán)變亮。

一幅插圖顯示了一個(gè)黑洞在潮汐破壞事件中撕裂和吞噬一顆恒星的后果（圖片來(lái)源：美國(guó)國(guó)家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心/克里斯·史密斯（美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局/科學(xué)技術(shù)研究所））
就新觀(guān)測(cè)到的星系而言，添加的物質(zhì)顯然為超大質(zhì)量黑洞提供了四個(gè)月的能量，也就是爆發(fā)的持續(xù)時(shí)間，這也意味著當(dāng)較小的次級(jí)黑洞穿過(guò)這種物質(zhì)時(shí)，它會(huì)噴出比平時(shí)更大的氣體羽流。
帕薩姆說(shuō)：“我們看到了物體以不同角度進(jìn)入和穿過(guò)圓盤(pán)的證據(jù)，這對(duì)黑洞周?chē)?jiǎn)單氣態(tài)圓盤(pán)的傳統(tǒng)圖像提出了挑戰(zhàn) 。” 。“我們認(rèn)為這些系統(tǒng)的數(shù)量龐大。”
Richard Saxton是馬德里歐洲空間天文中心的X射線(xiàn)天文學(xué)家，他沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。他說(shuō)，這些新發(fā)現(xiàn)以及用于探測(cè)它們的技術(shù)最終可能有助于天文學(xué)家更好地了解超大質(zhì)量黑洞及其居住的奇異環(huán)境。
Saxton在一份聲明中說(shuō)：“這一結(jié)果表明，非常接近的超大質(zhì)量黑洞雙星可能在星系核中很常見(jiàn)，這對(duì)未來(lái)的引力波探測(cè)器來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常令人興奮的發(fā)展。” 。“這是一個(gè)很好的例子，說(shuō)明了如何利用被破壞恒星的碎片照亮原本會(huì)保持黑暗的星系核內(nèi)部。這類(lèi)似于使用熒光染料在管道中尋找泄漏。”
該團(tuán)隊(duì)的研究于周三（3月27日）發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

精品久久久久久久久水蜜桃|丁香花五月|新中文字幕麻豆视频|美女下面粉嫩粉嫩冒白浆高清|日本黄h兄妹h动漫一区二区三区|床片激情免费视频|羞羞动漫在线入口免费阅读

超大質(zhì)量黑洞的神秘打嗝可能是由鄰近黑洞的“拳頭”引起的