研究发现黑洞饭后会“打嗝”

新闻热搜 2022-10-20 10:23:48 浏览
  2018年10月,天文学家在例行探测一个名为“AT2018hyz”的超大质量黑洞时,发现了一个非常令人费解的现象。

  正常情况下,超大质量黑洞会吞噬其附近的所有恒星,包括恒星。在吃星星的过程中,会有一场好戏3354“宇宙光秀”。

  天文学家称之为“TDE现象”,即恒星的潮汐撕裂事件。它的英文名是Tidal Disruption Event,简称TDE。但是,对于宇宙学家来说,虽然这种事件几万年甚至几十万年才发生一次,但是观测到这种现象并不是什么新鲜事。

  于是,在大约6.65亿光年之外,一颗质量为太阳十分之一的恒星被超大质量黑洞吞噬,上演了一场“灯光秀”,持续了大约几个月,并没有打动科学家。

  然而,直到2021年6月,这个黑洞才突然重新发出无线电信号。这种发射似乎是一种把吞下的物质吐出来的行为。通俗地说,就是黑洞在吞噬恒星的同时或之后,将物质扔回太空的现象。

  此前,科学家认为这种现象通常出现在TDE首次出现后的几天或几周内,而不是几年后。超大质量黑洞晚饭后这种神秘的“打嗝”现象是什么原因?


  大家都不知所措。

  人们已经看到,黑洞会吞噬距离太近的恒星,导致亮星“表演灯光秀”。然而现在,人们看到了一个黑洞做了一件惊人的事情:它会在吞噬一颗恒星数年后“打嗝”,这让天文学家感到困惑。

  超大质量黑洞周围恒星的潮汐撕裂具有重要的科学价值。天体物理学家希望这种现象可以更多,因为TDE现象可以暴露很多信息,帮助我们了解神秘的黑洞以及宇宙天体存在和运行的机制。

  黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一种独特的时空结构。黑洞中心存在一个时空奇点。一般认为,黑洞中存在视觉界面,所有进入表面的物质,包括光,都无法逃逸。最后巨大的引力吸引它坍缩,落到奇点,从而成为黑洞的一部分。

  目前已知的黑洞可分为两类:第一类在太阳质量的几倍到几十倍之间,我们称之为“恒星黑洞”;另一种质量在几百万到几十亿个太阳质量之间,我们称之为“超大质量黑洞”,一般位于星系中心。恒星级黑洞最早被理论预言存在,是大质量恒星死亡后留下的产物。天文学家一般通过观测黑洞吸收收“积累的伴星”并爆发出明亮的X射线辐射来确定黑洞的存在和质量。虽然超大质量黑洞最初是以类星体的形式进入人们的视野,但我们发现,在地球附近的太空中,它们大多相对“平静”,并没有在猛烈地吞噬物质。

  此外,宇宙学家没有确凿的证据证明黑洞的存在,因此作为类星体中枢引擎能量来源的理论假说不足以直接证明超大质量黑洞的存在。

  黑洞“吃掉”多年后“打嗝”的原因天文学家表示,这种现象实在令人费解,很难用目前的理论来推导和解释。这一现象的发现完全让我们措手不及,仿佛这个黑洞突然从它多年前吞噬的恒星中喷出了一堆物质。这种“打嗝”现象背后可能有一股强大的未知力量。比如暗物质的作用,或者其他未知天体的引力,导致超大质量黑洞的物质喷溅现象。那么问题来了,哪一天会比超大质量黑洞更“海量”呢?

  科学家通过人工智能辅助技术计算出,这些“打嗝”导致的外渗速度约为光速的一半,比大多数黑洞的TDE外流速度快5倍左右。这一现象是一个前所未有的发现,对我们研究黑洞存在的证据、宇宙天体的运行机制和影响非常有帮助。

  到目前为止,天文学家无法解释为什么这些无线电信号过了这么久才出现。但是研究黑洞的“进食”习惯,在过去发现了一些意想不到的异常。例如,有人看到一个黑洞在10年内慢慢吞噬一颗恒星,而另一个黑洞在这颗恒星每摆动过去一次就吞噬一层,产生一次闪光,像时钟一样重复。

  在此之后,科学家将更详细地观察这些事件,并积累更多的研究数据,以便他们可能能够解开它们可能发生的规律和机制。
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