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进食中的黑洞,“流光”四射

2019-4-30@艾米 0 评论

进食中的黑洞,“流光”四射

图片来源:ICRAR

一个离地球近8000光年的黑洞,是我们太阳质量的九倍,最近在吞食邻近恒星的过程中被捕获。在这场恒星盛宴中,这个天体向天文学家展示了以前在黑洞中前所未见的东西。

科学家在一项新的研究中报告说,当把恒星中的气体吸进一个叫做吸积盘的轨道云中时,黑洞向四面八方喷射高速等离子体流;然而,进食的黑洞通常只向一个方向喷射有序的等离子体流。

此外,科学家们在今天(4月29日)发表在《自然》杂志网上的研究报告中写道,这些射流正在迅速改变方向,“时间尺度从几分钟到几小时”。他们发现黑洞吸积盘的中心像甜甜圈一样膨胀,并且倾斜在一边,旋转不平稳。根据这项研究,当它旋转时,圆盘拖曳着喷射物在周围移动。

1989年,科学家们在一次爆炸性的辐射释放后发现了这个黑洞及其伴星。这个宇宙天体对位于天鹅座,距地球约7,800光年,被称为V404 Cygni。然后,在2015年,V404-Cygni开始在持续两周的大爆发中喷射辐射。这为世界各地的天文学家提供了捕获“惊人的观测覆盖范围”的机会。

进食中的黑洞,“流光”四射

艺术家对v404 cygni的印象特写镜头。双星系统由轨道上的普通恒星和黑洞组成。来自恒星的物质落向黑洞,并在吸积盘内螺旋向内,从靠近黑洞的内部区域发射出强大的喷射流。
图片来源:ICRAR

对于这项新研究,研究人员检查了由超长基线阵列收集的数据,这是一个由10个射电望远镜网络组成的网络(从夏威夷到美属维尔京群岛延伸数千英里)。射电望远镜通常可以从几个小时的观测中产生一张图像,但从V404发射出来的喷射物质变化太快,以至于4小时曝光仅捕获得模糊的图像。

为了纠正这种模糊,天文学家捕获了103张图像,每张图像曝光约70秒。这表明其直径超过1000万公里的吸积盘的最里面部分,被黑洞快速进食所产生的强烈辐射膨胀。

至于是什么使这个膨胀的区域倾斜了一个角度,研究人员认为黑洞可能受到了来自其伴星超新星爆炸的“撞击”。当甜甜圈旋转时,它的方向发生了变化,黑洞强大的引力把射流拉了过来,让它们向四面八方飞去。

这一发现为黑洞吞噬恒星产生的吸积盘和相关的等离子喷射提供了新的见解。其他类型的极端宇宙事件也可能扰乱吸积盘旋转的平衡;这些事件可能包括“超大质量黑洞非常快地进食,或者当黑洞撕碎恒星时发生潮汐破坏事件。

本文源自 Live Science ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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