天文学家捕捉到超大黑洞惊人一幕

2024-10-01 | 来源: 自由时报 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

天文学家利用哈伯太空望远镜观测到，一个超大质量黑洞（supermassive black hole）喷射出长达 3,000 光年的电浆喷流（plasma jet），并似乎导致附近恒星发生新星爆发，为黑洞与周遭环境交互作用之谜，增添新的篇章。

据《生活科学》（LiveScience）网站报道，这个电浆喷流，来自于 M87 星系（galaxy M87）中心，一个质量是太阳 65 亿倍的超大质量黑洞。任何宇宙天体，只要进入这道能量束，都将面临毁灭性的后果。但研究人员发现，即使只是靠近这个喷流，也可能造成灾难性的影响。 M87 星系位于室女座星系团（Virgo Cluster）中，距离地球约 5350 万光年。

研究主要作者，斯坦福大学（Stanford University）的天体物理学家雷辛（Alec Lessing）表示：“我们不知道发生了什么事，但这是一个非常令人兴奋的发现。这意味著，我们对黑洞喷流，如何与周围环境交互作用的理解，还有一些缺漏。”

这项研究结果，于 8 月 14 日发表于预印本伺服器 arXiv 上，尚未经过同行评审。

超大质量黑洞通常位于星系的中心，吞噬周围的物质，然后以极高的速度喷射出来，形成一个塑造星系演化的反馈过程。当物质接近黑洞时，摩擦会使其加热并发光，其亮度比望远镜所能探测到的最亮恒星，还要高出数兆倍。活跃的黑洞，有时会将这些坠入的物质，送入巨大的能量喷流中，喷射到太空中，有时甚至会跨越整个星系。

然而，这些喷流如何影响其周围环境，在很大程度上仍然未知。研究人员将哈伯望远镜对准 M87 喷流，发现喷流附近的恒星系统中，新星爆发的数量，是整个星系其他区域的两倍。

新星通常发生在双星系统中，当一颗白矮星（白矮星是死星的馀烬）从其正常的恒星伴星窃取氢燃料时，就会发生新星爆发，就像一颗巨大的核弹爆炸一样。看来黑洞喷流，正在让这些新星系统发生同样的事情，但确切的机制尚未被观测到。

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雷辛表示：“喷流正在对，进入周围区域的恒星系统做些什么。也许喷流以某种方式，将氢燃料推到白矮星上，导致它们更频繁地爆发。”

他补充说：“但目前还不清楚，这是不是一种物理上的推动。这可能是喷流发出的光压造成的影响。当你更快地输送氢气时，爆发也会更快。某些东西可能正在将，喷流附近的，白矮星的质量转移速率加倍。”

这张由美国航太总署（NASA）提供的概念图，呈现了 M87 星系中心超大质量黑洞喷射出的巨大电浆喷流。

研究人员表示，另一种可能性是，喷流物质，以某种方式被正常的伴星捕获，导致它们溢出到白矮星上。

为了找到答案，天文学家需要，寻找直接观测到，围绕宇宙喷流发生的恒星爆发的证据。这远非易事，但鉴于 M87 星系每天都会发生一次新星爆发，这并不是不可能的。