据菲律宾媒体4月11日报道,一项研究于周五称,室女座星系团中一个星系中心的一个巨大黑洞正在“苏醒”,定期喷射出强烈的X射线耀斑,这让科学家们感到困惑。
天文学家此前几乎没有理由关注距离地球3亿光年的SDSS1335+0728星系。但在2019年,这个星系突然开始发光,其亮度吸引了一些望远镜的注意。然后,在去年2月,智利天文学家开始注意到从这个星系定期爆发的X射线。
根据发表在《自然·天文学》杂志上的这项研究,这是该星系沉睡的黑洞从沉睡中苏醒的迹象。包括我们的家园银河系在内的大多数星系,其中心都有一个超大质量黑洞,就像蜘蛛网上的蜘蛛一样。
这些看不见的黑洞会吞噬一切靠近它们的东西,甚至连光也无法逃脱它们强大的引力。如果有不幸的恒星靠得太近,就会被撕裂。恒星破碎的物质会形成一股快速旋转的物质流,围绕黑洞旋转,形成一个被称为吸积盘的结构,并逐渐被黑洞吞噬。但黑洞也会经历长时间的不活跃期,在此期间它们不会吸引物质。
在经历了一段相当平静的时期后,SDSS1335+0728星系中心这个明亮而紧凑的区域被归类为“活动星系核”——并被赋予了“Ansky”的昵称。
“这一罕见事件为天文学家提供了使用多台X射线望远镜实时观察黑洞行为的机会”,智利瓦尔帕莱索大学的天文学家洛雷娜·埃尔南德斯-加西亚在一份声明中说。
“将模型推向极限”
Ansky短暂的X射线耀斑被称为准周期性爆发(QPE)。
埃尔南德斯-加西亚表示,这是他们首次在一个似乎正在苏醒的黑洞中观察到此类事件。还不明白是什么导致了它们。
目前的理论认为,QPE与黑洞吞噬恒星后形成的吸积盘有关。但没有迹象表明Ansky最近吞噬了一颗恒星。而且它的耀斑相当不寻常。
麻省理工学院博士生、研究团队成员乔希恩·查克拉博蒂表示,Ansky的X射线爆发时间比我们看到的典型QPE长10倍,亮度也高10倍。每次爆发释放的能量都是我们在其他地方看到的100倍。他补充说,这些爆发之间4.5天的间隔也是有史以来观察到的最长的。“这将我们的模型推向了极限,并挑战了我们关于这些X射线闪光是如何产生的现有想法”,他在声明中说。
天文学家不得不提出一些理论来解释这些奇怪的爆发。其中一种理论是,吸积盘是由被黑洞吸入的气体形成的,只有当像恒星这样的小天体穿过其路径时,才会喷射出X射线耀斑。
“简单地想象一下一个黑洞和它周围的吸积盘”,欧洲空间局XMM-牛顿望远镜的首席科学家诺伯特·沙特尔告诉法新社,该望远镜曾对Ansky进行过观测。
现在想象一下,恒星每次绕轨道运行时都会两次穿过吸积盘——喷射出耀斑——但以一个特定的角度,这意味着“没有真正的强大力量将它拖进去”,他说。
X射线天文学家埃尔万·昆廷告诉法新社,“对于QPE,我们仍处于模型多于数据的阶段。”