达夫观察 来自6亿年前!超大黑洞像黄石公园老忠实泉一样有规律地喷发能量

达夫观察 来自6亿年前!超大黑洞像黄石公园老忠实泉一样有规律地喷发能量

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在一个超过5.7亿光年远的星系的中心 , 能量不断地向太空发出能量耀斑 , 以至于天体物理学家称这个星系为“老忠实” , 就像美国黄石国家公园著名的可预测间歇泉——老忠实泉 。 而老忠实泉是黄石公园中最负盛名的景观 , 它不像其他喷泉那样爆发没有规律 , 它每隔几十分钟 , 就会喷发一次 , 经冬历夏 , 老忠实喷泉都这样按照一定的规律不竭地喷著 , 遂得“老忠实泉”这样的美名 。

这是科学家第一次从遥远星系的核心发现如此规则和频繁的能量耀斑 , 有规律的能量耀斑是在ESO 253-3星系中出现的 。 大约每114天 , 能量耀斑就会从ESO 253-3星系的中心出现一次 , 这些事件实际上发生在近6亿年前 , 但是科学家们现在才第一次看到它们 , 因为来自该星系的光要到达地球需要花费如此之长的时间 。
研究人员最近统计了17次这样的能量爆发 , 历时约6年 。 美国宇航局的代表在一份声明中强调 , 地面和太空中的仪器发现了这种能量耀斑 , 这些仪器包括美国宇航局的太空望远镜 , 如凌日系外行星勘测卫星和尼尔·格里尔斯·斯威夫特天文台 。

来自6亿年前!超大黑洞像黄石公园老忠实泉一样有规律地喷发能量 , 能量耀斑背后的“罪魁祸首”很可能是该星系的超大质量黑洞 , 这是一个相当于银河系中心人马座a*(Sgr A*)黑洞大小20倍的宇宙巨型天体 , 从这个角度来看 , Sgr A*直径达约为1460万英里(2360万公里) , 质量约为太阳的400万倍 。
根据美国天文学会在近日举行的第237次会议上的研究发现 , ESO 253-3星系的超大黑洞吞噬了附近的一颗恒星 , 从恒星虹吸出来的气体与黑洞的碎片盘相撞 , 产生了明亮的能量耀斑 。 研究人员还在一项尚未经过同行评审的研究中描述了他们的发现 , 这项研究已经于去年9月在线发表在发表在预印本数据库《arXiv》上上 。
2014年11月14日 , 美国俄亥俄州立大学天文学系管理的“超新星全天空自动测量项目”的研究人员发现了来自该超大黑洞的第一个能量耀斑 , 并将其误认为是一颗超新星 , 据该项目网站的说法 , 该项目在全球范围内整合了一个由24台望远镜组成的网络 。

然而 , 在2020年 , 科学家们分析了“超新星全天空自动测量项目”在过去六年的数据 , 发现该星系定期出现更多能量耀斑 , 大约间隔114天 。 基于这些观察 , 科学家成功地预测了超大黑洞在2020年喷发能量的时间:5月17日、9月6日和12月26日 。 他们通过地面和太空通过多个波长的观测证实了这些现象 。

科学家们还将“超新星全天空自动测量项目”观测到的能量耀斑数据与凌日系外行星勘测卫星观测的数据进行了比较 , 后者提供了比前者所提供的关于特定能量耀斑活动的更多信息 。 例如 , 研究报告的合著者、俄亥俄州立大学国家科学基金会研究生研究员帕特里克·瓦莱利在一份声明中指出 , 凌日系外行星勘测卫星拍摄了2018年11月8日的能量耀斑“一张非常透彻的照片” , 记录了大约5天内耀斑变亮和变暗的图像 , “但由于该任务对天空成像方式的限制 , 它无法观察到所有耀斑 。 ”瓦莱利表示:“超新星全天空自动测量项目收集的关于个体爆发的细节较少 , 但提供了更长的基线 , 这这在这种情况下至关重要 , 这两项调查相辅相成 。 ”这种能量耀斑反复出现的最有可能的解释是一种被称为潮汐破裂的现象 , 在这种现象中 , 恒星的轨道将它带到离黑洞如此近的地方 , 以至于恒星的碎片被撕开并吸入吸积盘——一个围绕黑洞旋转的尘埃、气体和碎片的扩散带 。 通常 , 这类事件以恒星的彻底毁灭而告终 。 在ESO 253-3星系的例子中 , 一颗大质量恒星的轨道可能使它离黑洞足够近 , 从而使恒星失去部分物质 , 从而喷发能量耀斑 。 但那颗恒星突然又溜走了 。 研究人员在研究中解释称 , 当恒星足够靠近黑洞并感受到不可阻挡的引力时 , 就会规律喷发能量 , 这个周期就会重复 。
【达夫观察|来自6亿年前!超大黑洞像黄石公园老忠实泉一样有规律地喷发能量】根据这项研究 , ESO 253-3星系有规律和可预测的喷发能量耀斑 , 为了解黑洞行为提供了一扇罕见的窗口 , 可以帮助科学家更好地了解这些神秘的宇宙物体是如何生长和变化的 。 瓦莱利在声明中强调:“这真的很令人兴奋 , 因为我们见过黑洞做很多事情 , 但我们以前从未见过它们做这样的事情——导致这种定期的喷发能量耀斑 , 它就像银河系外的老忠实泉 。 ”

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