天文学家发现超大质量黑洞吞噬过往恒星
据外媒报道, 一项新研究发现,无论大小如何,所有黑洞都会经历类似的吸积周期。 2018年9月9日,天文学家从8.6亿光年外的一个星系发现了一道闪光。源头是一个质量约为太阳5000万倍的超大质量黑洞。通常情况下,这个巨大的黑洞突然“苏醒”,吞噬了一颗过往恒星,这种罕见的情况被称为潮汐破坏事件。当恒星碎片落向黑洞时,它以光的形式释放出巨大的能量。
麻省理工学院、欧洲南方天文台和其他地方的研究人员使用多个望远镜来观察这个被称为AT2018fyk的事件。令他们惊讶的是,他们观察到,当超大质量黑洞吞噬恒星时,它表现出与更小的、恒星质量的黑洞相似的特性。
2021年5月17日发表在《天体物理学杂志》上的这一结果表明,吸积作用,或者说黑洞在吞噬物质时的演化方式,与它们的大小无关。
“我们已经证明,如果你见过一个黑洞,从某种意义上说,你已经见过它们了,”研究作者Dheeraj "DJ" Pasham说,他是麻省理工学院Kavli天体物理学和空间研究所的研究科学家。“当你向它们扔出一个气体球时,它们似乎都会做或多或少相同的事情。它们在吸积方面是同样的野兽。”
该研究的合著者包括麻省理工学院的首席研究科学家Ronald Remillard 和前研究生Anirudh Chiti 以及欧洲南方天文台、剑桥大学、莱顿大学、纽约大学、马里兰大学、科廷大学、阿姆斯特丹大学和美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究人员。
恒星的“唤醒”
当质量约为我们太阳10倍的小型恒星质量黑洞发出一阵光时,这通常是对来自一颗伴星的物质涌入的回应。这种辐射的爆发引发了黑洞周围区域的特定演变。从静止状态开始,黑洞过渡到一个由吸积盘主导的 "软 "阶段,因为恒星物质被拉入黑洞。随着物质流入量的减少,它再次过渡到一个 "硬 "阶段,白热的日冕接管了它。黑洞最终回到稳定的静止状态,整个吸积周期可能持续几周到几个月。
几十年来,物理学家已经在多个恒星质量的黑洞中观察到这种特征性的吸积周期。但是对于超大质量黑洞来说,人们认为这个过程需要太长的时间才能完全捕捉到,因为这些巨大的黑洞通常是“吞食者”,在星系的中心区域缓慢地吞噬气体。
Pasham表示:“在超大质量黑洞中,这一过程通常发生在数千年的时间尺度上。人类无法等待那么长时间来捕捉这样的东西。”
但是,当黑洞经历了突然的、巨大的物质涌入时,整个过程就会加快,例如在潮汐破坏事件中,当一颗恒星足够接近时,黑洞就会以潮汐方式将其撕成碎片。
“在潮汐破坏事件中,一切都很突然,”Pasham说。“你有一大块气体突然被抛向你,黑洞突然被唤醒,它就像,‘哇,有这么多食物--让我吃,,直到它消失’。所以,它在很短的时间内经历了一切。这使我们能够探测人们在恒星质量黑洞中已知的所有这些不同的吸积阶段。”
一个超大质量黑洞的周期
2018年9月,全天域超新星自动观测系统(ASASSN)发现了一个突发耀斑的信号。科学家们随后确定,该耀斑是涉及一个超大质量黑洞的潮汐破坏事件的结果,他们将其标记为TDE AT2018fyk。Wevers、Pasham和他们的同事对这一警讯跃跃欲试,并能够引导多个望远镜,每个望远镜都被训练成绘制紫外线和X射线光谱的不同波段,朝着该系统前进。
该小组利用XMM-牛顿空间望远镜和钱德拉X射线天文台,以及国际空间站上的X射线监测仪器和NICER,以及澳大利亚的射电望远镜,在两年时间里收集数据。
“我们在软状态下捕捉到了黑洞,它的吸积盘正在形成,大部分的发射都在紫外线下,只有很少的X射线,”Pasham说。"然后吸积盘塌陷,日冕变得更强,现在它的X射线非常明亮。最终,没有多少气体可供利用,整体亮度下降,回到无法检测的水平。
研究人员估计,黑洞潮汐性地破坏了一颗与我们的太阳差不多大的恒星。在这个过程中,它产生了一个巨大的吸积盘,直径大约为120亿公里,并排放出气体,他们估计这些气体大约有 40000 Kelvin,或超过7万华氏度。随着吸积盘变得越来越弱,越来越不亮,一个由紧凑的高能X射线组成的日冕取代了黑洞周围的主导阶段,然后最终逐渐消失。
“人们已经知道这种周期发生在恒星质量的黑洞中,这些黑洞只有大约10个太阳质量。现在我们在比它大500万倍的东西中看到了这一点,”Pasham说。
欧洲南方天文台的研究员、主要作者Thomas Wevers表示:“未来最令人兴奋的前景是,这种潮汐破坏事件提供了一个窗口,可以看到非常接近超大质量黑洞的复杂结构的形成,如吸积盘和日冕。研究这些结构如何在恒星毁灭后的极端环境中形成和相互作用,我们有希望开始更好地理解支配其存在的基本物理规律。”
除了表明黑洞以同样的方式经历吸积,无论其大小如何,该结果仅代表了科学家第二次从头到尾捕捉到日冕的形成。
"日冕是一个非常神秘的实体,在超大质量黑洞的情况下,人们已经研究了既定的日冕,但不知道它们何时或如何形成,"Pasham说。"我们已经证明你可以使用潮汐破坏事件来捕捉日冕的形成。我很高兴在未来使用这些事件来弄清楚到底什么是日冕。"
【来源:cnBeta.COM】
在年轻超级木星周围发现有可能形成卫星的尘埃盘由莱顿大学的科学家领导的一个国际天文学家小组首次描述了一个年轻超级木星周围的尘埃盘的特征。据悉,这颗超级木星要么是一颗巨行星要么是一颗褐矮星。科学家们使用了所谓的中红外波长的直接成
科学家们发现了现有的磁重联模型中缺少的新物理现象美国海军研究实验室(NRL)的科学家们发现了现有的磁重联模型中缺少的新物理现象。虽然电影显示地球存在于宇宙中一个平静原始的角落,但实际上,近地空间环境是危险和动态的。在任何一天,被
家猫促使潜在的致命弓形虫寄生虫向野生动物蔓延UBC的新研究表明,在人口稠密的城市地区,可能致命的弓形虫寄生虫向野生动物的传播中,自由散养的猫可能是罪魁祸首。这项研究第一次在全球范围内分析如此多的野生动物物种,还强调了健康的生
CMS研究发现一对质子单次碰撞可产生三个J粒子通过筛选分析大型强子对撞机(LHC)的粒子碰撞数据,研究人员得出了一个惊奇的结论mdashmdash紧凑型mu子螺线管探测器(简称CMS)探测到,两个质子之间的单次碰撞不止能够产生
韦伯太空望远镜的阿丽亚娜5号火箭核心级准备就绪阿丽亚娜5号的部件正在运载火箭集成大楼里组装,以便从法属圭亚那的欧洲太空港发射令人期待的韦伯太空望远镜。阿丽亚娜5号核心级的直径为5。4米,高30。5米。2021年11月6日,它被
帕克太阳探测器数据显示超高速尘埃撞击如何造成损害美国宇航局的帕克太阳探测器几年来一直在探索太阳附近的空间并观察金星。该探测器于2018年8月12日发射,到目前为止已经创造了许多航天器的记录。最近,科罗拉多大学博尔德分校大气与空间
科学家们发现快速进化的物种更容易灭绝布里斯托尔大学的研究人员发现,快速进化的物种可能无处可去。在对蜥蜴及其亲属的一项新研究中,研究人员发现,这些物种因为缓慢而稳定地进化从而赢得了比赛。该小组研究了蜥蜴蛇和它们的亲属,
科学家首次对布洛赫波函数进行实验性重建光速被许多研究人员认为是宇宙中最快的速度。任何看到棱镜将白光分成ldquo彩虹rdquo有色光的人都见证了材料特性如何影响量子物体的行为在这种情况下,光的传播速度。电子在材料中的行
在墨西哥南部发现近500处古代礼仪建筑群由亚利桑那大学领导的一个国际研究小组去年报告称,他们已经发现了最大和最古老的玛雅纪念碑AguadaFeacutenix。该团队现在又发现了近500个较小的礼仪建筑群,其形状和特征跟
NASAUSGS发布来自新卫星的首批图像2021年9月27日发射的NASA和USGS的联合任务Landsat9已经收集了其第一批地球的光照图像。这些图像都是在10月31日获得的,可在网上查阅。它们提供了一个预览,说明这项
新科技新型可切换窗户材料可保持透明当阳光穿过建筑物的窗户时,它可能会让室内温度上升,而这将不得不使用该建筑物的耗电空调系统。现在,一种新的可切换窗户材料可以阻挡进入的热量,并与此同时可以保持大部分透明。首先,这种已