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天文学家发现黑洞竟会「打嗝」吐出多年前吞噬物质

2023年09月07日 1:17 PDF版 分享转发
超大质量黑洞
发现竟然会「打嗝」吐出多年前吞噬物质(NASA)

希望之声2023年9月6日】(记者谢伯壶综合报导) 黑洞(Black holes)是宇宙中最受关注的类星体之一,但科学家们要想理解它们的神秘行为,仍有很多东西要学习。例如它们会把沿途的一切都吞噬,但他们在多年后会「打嗝」,也就是吐出所摧毁的、气体、行星和尘埃的混合物质。

这一惊喜发现之所以浮出水面,是因为专家们决定在黑洞参与「潮汐瓦解事件」(TDE)后对黑洞进行数年监测。

所谓的TDE,是指当一颗恒星离超大质量黑洞(SMBH)太近时,由于受到强大的引力场垂直拉伸和水平压缩,它就会经历「义大利面化」。

恒星的一部分质量会被捕获到黑洞周围的中,当吸积盘中的物质被黑洞吞噬时,会产生暂时的「耀斑」(其中包含光、无线电和其它波)。有时恒星可以在与SMBH相遇后幸存下来,并形成残骸,这些事件称为「部分TDE」。

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虽然黑洞不能直接观测,但可以观察TDE,因为这些事件在发生时会发出长达几周或几个月的电磁辐射耀斑。

过程中,一些来自被摧毁恒星的剩余气体和尘埃,则会被黑洞抛出。接着,其余的物质会在黑洞周围形成一个像是薄的飞盘状结构,称为「吸积盘」,逐渐将恒星物质送入黑洞。

但现在,哈佛大学和史密森尼天体物理中心的科学家发现,其中一些物质会在发生TDE后的2-6年内重新出现,就像人在「打嗝」一样。 

在他们观察到的24个黑洞中,有高达一半会继续「打嗝」,只是目前他们还无法了解确切原因。

主要研究人员伊维特·森德斯(Yvette Cendes)在接受媒体采访时表示,「如果你多年后回头再看,这些早期已没有「电磁辐射耀斑」现象的的黑洞中,有很大比例会再次『产生』」。

森德斯把这个特殊的现象称为「打嗝」,可能因为有某种延迟,所以这些物质从吸积盘出来的时间,才会比人们预期要晚得多。

而令人不解的是,在这些物质被「打嗝」出来之前,它们被储存在哪里?

对科学家而言,它们肯定不是来自黑洞内部,因为这些物体里面的引力非常强,强到连光都无法逃脱。 

森德斯补充说:「我们不完全了解在无线电波中观察到的物质是否来自吸积盘,或者它是否被储存在靠近黑洞的地方。但可以确定的是,黑洞绝对是乱七八糟的『食客』。」

目前研究人员仍在继续监测一些黑洞,特别是有些在TDE后,反而变得更亮。

他们也希望能改进计算机模型,以便更好地模拟黑洞在多年后如何「打嗝」,让专家更理解黑洞这种奇怪的行为。

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