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3亿光年外的一颗恒星坠毁为什么导致一个黑洞消失100天?

在一个悠远的星系中心,一个黑洞正在慢慢地耗费周围吸积盘的气体,这些气体在这个黑洞周围旋转,就像水在排水沟里回旋扭转相同。当一股安稳的细流气体被拉进打开的“黑洞大口”时,超热粒子集合在黑洞邻近,在圆盘上方和下方,产生了亮堂的X射线光,在3亿光年外的地球上都能够看到。众所周知,这些被称为黑洞日冕的超热气体在黑洞进食时,其光度会产生显着的改变,变亮或变暗高达100倍。

但天文学家敬畏地调查到,在一个名为1ES 1927+654的星系中,来自黑洞日冕的X射线彻底消失,在大约40天内衰减了1万倍。简直马上,它开端反弹,大约100天后,它的亮度简直是此前的20倍。来自黑洞日冕的X射线光是黑洞进食的直接副产品,因而1ES1927+654星系黑洞X射线的消失,很或许意味着黑洞的食物供给现已被堵截。宣布在《天体物理学》期刊上的一项新研讨中,科学家们假定,一颗失控的恒星或许离黑洞太近,被撕裂了。

如果是这样的话,来自恒星的快速移动碎片或许现已坠毁成黑洞吸积盘的一部分,时间短地分散了气体。研讨的首要作者、智利圣地亚哥迭戈·波塔利斯大学的助理教授克劳迪奥·里奇(Cldio Ricci)说:咱们一般不会在吸积黑洞中看到这样的改变,这太奇怪了,一开端咱们认为数据或许有问题。当咱们看到它是实在的时,十分令人兴奋。世界中简直每个星系的中心都或许存在一个大质量黑洞,就像1ES1927+654星系中的那个。

迄今绝无仅有的事情

星系1ES1927+654中的黑洞质量比太阳大数百万倍,黑洞经过吞噬盘绕它们的气体成长,也便是众所周知的吸积盘。由于黑洞不发射或反射光线,所以不能直接看到它们,但黑洞日冕和吸积盘宣布的光,供给了一种了解黑洞的直接办法。恒星假说也得到了这样一个现实的支撑,即在X射线信号消失前几个月,地球上的天文台在可见光波长上看到了吸积盘适当亮,这或许是恒星碎片与吸积盘开始奇形怪状的成果。

星系1ES1927+654中黑洞X射线消失事情是迄今绝无仅有的,不只由于亮度产生了戏剧性的改变,并且还由于天文学家能够对其进行深化的研讨。可见光耀斑促进Ricci和搭档要求运用美国宇航局中子星内部成分探测器(NICER)对黑洞进行后续监测,NICER是国际空间站上的X射线望远镜。在15个月的时间里,一共调查了该体系265次,美国宇航局的Neil GehrelsSwift天文台:

也在紫外光下调查了该星系,以及NASA核光谱望远镜阵列(NuSTAR)和欧空局(欧洲航天局)XMM-牛顿天文台(有NASA参加)获得了额定的X射线监测。当来自这个黑洞日冕的X射线光消失时,研讨人员观测到了来自该体系较低能量的X射线,因而,这些天文台在整个事情中一起供给了接连的信息流。尽管一颗固执的恒星似乎是最有或许的原因,但研讨人员也指出,关于这一前所未有的事情,或许还有其他解说。

深化研讨

观测的一个明显特征是,亮度的整体下降并不是一个平稳过渡:每天,更好地探测到的低能X射线显示出戏剧性改变,有时在短短8小时内亮度改变了100倍。在极点情况下,众所周知,黑洞日冕会变得更亮或更暗100倍,但时间尺度要长得多,接连几个月产生如此敏捷的改变是非同小可的。麻省理工学院物理学助理教授、这项新研讨的合著者艾琳·卡拉(Erin Kara)说:这个数据会集有许多谜题。

但这是令人兴奋的,由于这意味着咱们正在了解一些关于世界的新东西,恒星假说是一个很好的假说,但天文学家们将在很长一段时间内剖析这一事情。这种极点的可变性在黑洞吸积盘中,或许比天文学家意识到的更常见。许多正在运转和行将到来的天文台,都是为了寻觅世界现象的短期改变而规划的,这种做法被称为“时域天文学”,能够提醒更多像这样的事情。

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