IT之家 04月12日 15:52
超大质量黑洞苏醒,爆发已知最强 X 射线能量
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欧洲航天局(ESA)近日报道,天文学家观测到一个位于室女座星系SDSS1335+0728中心的超大质量黑洞“Ansky”从休眠中苏醒,并释放出前所未有的X射线爆发,其能量是此前观测纪录的百倍。研究人员利用XMM-Newton等望远镜,首次实时记录了黑洞的苏醒过程,并观测到准周期爆发(QPE)。Ansky的X射线爆发持续时间、亮度和周期均创下纪录,挑战了现有的黑洞行为理论,促使科学家探索新的解释,例如吸积盘由附近星系气体构成,以及小型物体反复穿过吸积盘引发高能冲击。

🚀 黑洞“Ansky”位于距离地球约3亿光年的室女座星系SDSS1335+0728中心,多年来处于休眠状态,几乎没有活动迹象。

💡 自2019年底,天文学家观测到Ansky开始发出明亮的能量闪光,标志着其从休眠中苏醒,科学家们调用多台望远镜展开深入观测,首次实时记录了这一过程。

💥 2024年2月,科学家探测到Ansky出现准周期爆发(QPE),这些爆发是黑洞苏醒后首次观测到的现象。XMM-Newton望远镜在其中发挥关键作用。

📈 Ansky的X射线爆发持续时间比典型QPE长10倍,亮度高10倍,每次爆发释放的能量是其他QPE的百倍,且周期长达4.5天,创下最长纪录,这些异常特征促使科学家重新思考黑洞行为的成因。

IT之家 4 月 12 日消息,欧空局(ESA)昨日(4 月 11 日)发布博文,报道称天文学家借助 XMM-Newton 等望远镜,观测到一个黑洞从休眠中苏醒,释放出极强的 X 射线爆发,其能量为以往观测纪录的百倍,震惊科学界。

这幅艺术家的想象图展示了新唤醒的黑洞“Ansky”发出强大 X 射线光爆的可能机制。图源:欧洲航天局

黑洞通常被认为是吞噬一切的宇宙怪物,但它们并非始终处于活跃状态,位于室女座星系 SDSS1335+0728 中心(距离地球约 3 亿光年)的超大质量黑洞多年来几乎没有活动迹象。

不过天文学家自 2019 年年底开始,观测到该黑洞开始发出明亮的能量闪光,标志着它从休眠中苏醒。

研究人员调用美国宇航局和欧空局的多台望远镜展开深入观测,这是有史以来首次实时记录黑洞的苏醒过程。研究数年后,科学家确认这颗黑洞进入活跃期,其核心区域被命名为“Ansky”,归类为活动星系核。

艺术家对类似于 Ansky 内部的恒星质量黑洞的想象。图源:欧洲航天局、NASA 和费利克斯・米拉贝尔

为研究这一现象,德国欧洲南方天文台的 Paula Sánchez Sáez 团队率先分析了 Ansky 的光学图像,并利用 NASA 的 Swift X 射线望远镜和 eROSITA X 射线望远镜的存档数据进行验证,但初期未发现 X 射线信号。

直到 2024 年 2 月,智利瓦尔帕莱索大学的 Lorena Hernández-García 团队探测到更规律的 X 射线爆发。这些爆发被确认为准周期爆发(QPE),是黑洞苏醒后首次观测到的此类现象。Hernández-García 表示:“QPE 是短暂的耀发现象,我们从未在苏醒黑洞中见过。”

研究中,XMM-Newton 望远镜发挥了关键作用。它能捕捉到黑洞强烈 X 射线爆发中较微弱的背景光,帮助科学家计算 Ansky 活跃期的能量释放量。

XMM-Newton 望远镜,图源:欧空局

麻省理工学院博士生 Joheen Chakraborty 指出,Ansky 的 X 射线爆发持续时间比典型 QPE 长 10 倍,亮度高 10 倍,每次爆发释放的能量是其他 QPE 的百倍,且周期长达 4.5 天,创下最长纪录。这些异常特征迫使科学家重新思考黑洞行为的成因。

传统理论认为,QPE 由小型物体(如恒星或小型黑洞)撞击吸积盘引发,而吸积盘通常由被黑洞撕裂的恒星形成。然而,Ansky 的爆发没有证据指向恒星毁灭。

一种新假说认为,吸积盘可能由附近星系气体构成,X 射线爆发或因小型物体反复穿过吸积盘引发高能冲击。Hernández-García 表示,Ansky 的观测数据将帮助科学家完善 QPE 模型,深入理解黑洞的演化机制。

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