吃太飽,黑洞也會「打嗝」
美國宇航局官方網站報道,目前,美國宇航局「錢德拉」X射線天文台最新發現一個超大黑洞「打嗝」,觀測到釋放強大噴射流的證據。它是當前處於猛烈噴發的最鄰近地球的超大質量黑洞之一。天文學家發現這個超大質量黑洞距離地球大約2600萬光年,其噴發活動...美國宇航局官方網站報道,目前,美國宇航局「錢德拉」X射線天文台最新發現一個超大黑洞「打嗝」,觀測到釋放強大噴射流的證據。它是當前處於猛烈噴發的最鄰近地球的超大質量黑洞之一。
天文學家發現這個超大質量黑洞距離地球大約2600萬光年,其噴發活動源自NGC 5195星系,該星系與另一個較大的螺旋星系NGC 5194正在進行合併。美國德克薩斯州大學埃里克-施萊格爾(Eric Schlegel)說:「打個比方,天文學家經常認為黑洞會『吃恆星和氣體』,顯然當黑洞飽餐之後會『打飽嗝』。這項觀測是非常重要的,因為黑洞噴射出的物質很可能出現于早期宇宙,改變星系的進化,最常見的是大型黑洞向外排出氣體,但很難發現如此近距離清晰的天文現象。」
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在錢德拉X射線天文台觀測數據中,施萊格爾和同事發現兩個X射線噴射弧接近於NGC 5195星系中心。研究報告合著作者、哈佛-史密松天體物理中心克莉斯汀-瓊斯(Christine Jones)說:「我們認為這些噴射弧代表黑洞向外驅逐物質進入星系的兩次巨大噴發『化石殘骸』,這種活動性很可能對星系外觀上產生巨大影響。」
在X射線噴射弧外側,研究人員基於光學圖像探測到一個細長區域是相對低溫氫氣噴射流,這暗示着相對高溫的X射線噴射氣體起到「掃雪機」的作用,或者清除星系中心氫氣。這是一個清晰的例子,證實超大質量黑洞正在逐漸影響宿主星系,該現象被天文學家稱為「反饋」。
對於NGC 5195星系,環繞X射線發光弧的氣體屬性暗示着外弧結構噴發足夠的物質,能夠形成新的恆星。研究報告合著作者、哈佛-史密松天體物理中心瑪麗-馬哈切克(Marie Machacek)說:「我們認為『反饋』現象可以阻止星系變得過大,但與此同時它能夠促使一些恆星形成,這表明黑洞具有創造性,並非完全的毀滅者。」
天文學家認為,NGC 5195星系中超大質量黑洞爆發可能是由它與同伴星系NGC 5194的交互活動引爆的,導致氣體朝向黑洞流動,兩個星系交互過程中交叉物質產生能量,從而製造能量爆發。研究小組評估稱,大約100-300萬年內層發光弧達到當前位置,同時,300-600萬年形成外層發光弧。
發光弧具有重要意義,因為它位於星系之中,它們位於能量快速流出區域外側,該現象在其它星系的活躍超大質量黑洞中已探測到過,它們存在於環繞一些超大質量星系的熾熱氣體中的較大空穴和絲帶中。像這樣的情況可能代表星際氣體和黑洞之間反饋過程中一個罕見的中間階段。
沒星星可「吃」,黑洞「餓瘦了」擁有兩個黑洞的星系在宇宙中是稀少的,可美國天文學家觀測到了更令人瞠目結舌的一幕:其中一個黑洞「餓得瘦骨嶙峋」,在它周圍卻沒有可供填肚子的星星。
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據物理學家組織網報道,在5日于佛羅里達州基西米舉行的美國天文學會年會上,科羅拉多大學波爾德分校的朱莉·科默福德報告了她的這一最新發現。科默福德說,迄今為止,科學家只找到了12個雙黑洞星系。而通常情況下,星系的中心只有一個大型黑洞,其質量幾乎可以達到太陽質量的100萬到10億倍。
科默福德觀察的這個星系編號為SDSS J1126+2944,是最新發現的雙黑洞星系,距離地球大約十億光年。黑洞通常會被很多星星環繞。該星系中心的兩個黑洞中,比另外一個明顯小很多的黑洞周圍似乎什麼都沒有。
科默福德推測,在SDSS J1126+2944星系由兩個星系碰撞合併而成的過程中,這個「苗條的」黑洞損失了一部分質量;又或者,它有可能成為一個中等大小的黑洞隨時間推移而演變成一個超大「怪物」的罕見例子。中級黑洞的質量是太陽質量的100到100萬倍。目前天文學家還沒有確認中級黑洞的存在,這使得科默福德的猜測顯得格外有吸引力。
SDSS J1126+2944星系是科默福德使用哈勃太空望遠鏡和美國國家航空航天局(NASA)的錢德拉X射線天文台于去年發現的,也是她找到的第四個雙黑洞星系,而其中一個黑洞有可能是中級黑洞,這簡直是個「額外福利」。她說,第一個雙黑洞星系是在2003年偶然被發現的,希望有系統地發現更多這樣的星系。這些研究結果有望為揭示黑洞的演化提供線索。
黑洞可以抽象為一個引力系統,它用引力來捕捉和吞噬鄰近宇宙區域的所有光線和物質。通常,單個星系只擁有一個黑洞,鄰近沒有與其體量相似的星體,很難觀察兩個或多個黑洞級別的引力系統的相互作用。雙黑洞系統距離較近和體量相似,是非常好的研究參照系,但它可能是一種不穩定狀態,因此比較罕見。這次發現的胖瘦兩種黑洞組成的星系,將為研究引力波和基本引力理論帶來更多變量。如果能首次證實中級黑洞存在,更是一個裡程碑意義的發現。
[圖擷取自網路,如有疑問請私訊]
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