天文學家捕捉到超大黑洞驚人一幕

2024-10-01 | 來源: 自由時報 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

天文學家利用哈伯太空望遠鏡觀測到，一個超大質量黑洞（supermassive black hole）噴射出長達 3,000 光年的電漿噴流（plasma jet），並似乎導致附近恒星發生新星爆發，為黑洞與周遭環境交互作用之謎，增添新的篇章。

據《生活科學》（LiveScience）網站報道，這個電漿噴流，來自於 M87 星系（galaxy M87）中心，一個質量是太陽 65 億倍的超大質量黑洞。任何宇宙天體，只要進入這道能量束，都將面臨毀滅性的後果。但研究人員發現，即使只是靠近這個噴流，也可能造成災難性的影響。 M87 星系位於室女座星系團（Virgo Cluster）中，距離地球約 5350 萬光年。

研究主要作者，斯坦福大學（Stanford University）的天體物理學家雷辛（Alec Lessing）表示：“我們不知道發生了什麼事，但這是一個非常令人興奮的發現。這意味著，我們對黑洞噴流，如何與周圍環境交互作用的理解，還有一些缺漏。”

這項研究結果，於 8 月 14 日發表於預印本伺服器 arXiv 上，尚未經過同行評審。

超大質量黑洞通常位於星系的中心，吞噬周圍的物質，然後以極高的速度噴射出來，形成一個塑造星系演化的反饋過程。當物質接近黑洞時，摩擦會使其加熱並發光，其亮度比望遠鏡所能探測到的最亮恒星，還要高出數兆倍。活躍的黑洞，有時會將這些墜入的物質，送入巨大的能量噴流中，噴射到太空中，有時甚至會跨越整個星系。

然而，這些噴流如何影響其周圍環境，在很大程度上仍然未知。研究人員將哈伯望遠鏡對准 M87 噴流，發現噴流附近的恒星系統中，新星爆發的數量，是整個星系其他區域的兩倍。

新星通常發生在雙星系統中，當一顆白矮星（白矮星是死星的餘燼）從其正常的恒星伴星竊取氫燃料時，就會發生新星爆發，就像一顆巨大的核彈爆炸一樣。看來黑洞噴流，正在讓這些新星系統發生同樣的事情，但確切的機制尚未被觀測到。

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雷辛表示：“噴流正在對，進入周圍區域的恒星系統做些什麼。也許噴流以某種方式，將氫燃料推到白矮星上，導致它們更頻繁地爆發。”

他補充說：“但目前還不清楚，這是不是一種物理上的推動。這可能是噴流發出的光壓造成的影響。當你更快地輸送氫氣時，爆發也會更快。某些東西可能正在將，噴流附近的，白矮星的質量轉移速率加倍。”

這張由美國航太總署（NASA）提供的概念圖，呈現了 M87 星系中心超大質量黑洞噴射出的巨大電漿噴流。

研究人員表示，另一種可能性是，噴流物質，以某種方式被正常的伴星捕獲，導致它們溢出到白矮星上。

為了找到答案，天文學家需要，尋找直接觀測到，圍繞宇宙噴流發生的恒星爆發的證據。這遠非易事，但鑒於 M87 星系每天都會發生一次新星爆發，這並不是不可能的。