時(shí)間：2025-12-09 12:29:29 來源：桑間濮上網(wǎng)

第二個(gè)黑洞穿過其超大質(zhì)量同伴的吸積盤，引起宇宙“打嗝”。質(zhì)量（圖片來源:uux.cn/麻省理工學(xué)院何塞-路易斯·奧爾·伊瓦雷斯）
（神秘的黑洞黑洞地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（Robert Lea）：一個(gè)打嗝的超大質(zhì)量黑洞提醒天文學(xué)家注意一種全新類型的黑洞行為。
2020年，神的引一個(gè)位于距離地球約8億光年的秘打星系中心、質(zhì)量相當(dāng)于5000萬個(gè)太陽的鄰近黑洞突然爆發(fā)，使其周圍的拳頭物質(zhì)變亮了1000倍。
一組研究人員認(rèn)為，質(zhì)量這些周期性噴發(fā)是黑洞黑洞由第二個(gè)較小的黑洞撞擊超大質(zhì)量黑洞周圍的氣體和塵埃盤或“吸積盤”引起的，導(dǎo)致其反復(fù)“打嗝”出物質(zhì)。神的引
這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了黑洞吸積盤如何運(yùn)作的秘打傳統(tǒng)觀點(diǎn)。此前，鄰近科學(xué)家們認(rèn)為它們是拳頭圍繞中心黑洞旋轉(zhuǎn)的均勻氣體和塵埃盤。然而，質(zhì)量新的黑洞黑洞結(jié)果表明，一些吸積盤可能含有奇異的成分，如恒星和更小的次級(jí)黑洞。
“這是一只不同的野獸。它不符合我們對(duì)這些系統(tǒng)的任何了解。我們以為我們對(duì)黑洞了解很多，但這告訴我們，它們可以做更多的事情，”研究小組成員、麻省理工學(xué)院卡夫利天體物理和空間研究所的科學(xué)家Dheeraj“DJ”Pasham在一份聲明中說。
帕薩姆補(bǔ)充道：“我們認(rèn)為還會(huì)有更多這樣的系統(tǒng)，我們只需要獲取更多的數(shù)據(jù)來找到它們。”。

一個(gè)中等質(zhì)量黑洞圍繞超大質(zhì)量黑洞運(yùn)行的計(jì)算機(jī)模擬，并驅(qū)動(dòng)周期性的氣體羽流，可以解釋新的“打嗝”觀測結(jié)果。（圖片來源：uux.cn/CAS天文研究所Petra Sukova）
尋找“不同的野獸”黑洞系統(tǒng)
該團(tuán)隊(duì)最初是在檢查超級(jí)新星全天空自動(dòng)巡天（ASAS-SN）的數(shù)據(jù)時(shí)得知這個(gè)打嗝的黑洞的，這是一個(gè)由全球20臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組成的網(wǎng)絡(luò)，每天掃描地球上的整個(gè)天空一次。
2020年12月，當(dāng)ASAS-SN自動(dòng)掃描天空時(shí)，機(jī)器人望遠(yuǎn)鏡在一片迄今為止平靜的天空中看到了一束光，其中包含一個(gè)距離約8億光年的星系。帕薩姆使用位于國際空間站（ISS）的美國國家航空航天局X射線望遠(yuǎn)鏡中子星內(nèi)部成分探測器（NICER）追蹤到了這一耀斑。
帕薩姆只剩下很短的時(shí)間來使用基于國際空間站的望遠(yuǎn)鏡，該望遠(yuǎn)鏡用于尋找中子星、黑洞和其他極端引力現(xiàn)象爆發(fā)的X射線爆發(fā)，這意味著他必須迅速行動(dòng)，運(yùn)氣好。
帕薩姆說：“要么使用它，要么失去它，這是我最幸運(yùn)的休息。”。
研究人員發(fā)現(xiàn)，這個(gè)星系正在繼續(xù)爆發(fā)，爆發(fā)持續(xù)了大約四個(gè)月。在對(duì)這次爆發(fā)的NICER觀測中，帕薩姆發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的模式，即X射線和爆發(fā)能量每8.5天發(fā)生一次微妙的下降。該信號(hào)幾乎類似于系外行星穿過或“凌日”其恒星表面時(shí)引起的光線下降，短暫遮擋其星光。
帕薩姆補(bǔ)充道：“我一直在撓頭，不知道這意味著什么，因?yàn)檫@種模式不符合我們對(duì)這些系統(tǒng)的任何了解。”。

國際空間站上NICER任務(wù)的藝術(shù)家插圖。（圖片來源：uux.cn/美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心）
Pasham的困惑得到了緩解，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)研究表明，星系中心的超大質(zhì)量黑洞可能被中等質(zhì)量黑洞環(huán)繞，中等質(zhì)量黑洞的質(zhì)量是太陽的100到10000倍。
這個(gè)較小的黑洞可能以這樣一種方式繞著較大的黑洞運(yùn)行，即它會(huì)在超大質(zhì)量黑洞的吸積盤中進(jìn)進(jìn)出出。當(dāng)它穿過這些氣體和塵埃時(shí)，較小的黑洞噴出一股氣體。每次潛水都會(huì)產(chǎn)生另一股羽狀物，因此形成了這些“打嗝”的周期性模式
如果這些羽狀物指向地球，它們可能會(huì)被視為受影響系統(tǒng)的能量突然下降，因?yàn)槲e盤的光會(huì)周期性地被遮擋，就像凌日系外行星的星光一樣。
帕薩姆補(bǔ)充道：“我對(duì)這個(gè)理論感到非常興奮，我立即給他們發(fā)了電子郵件，說‘我想我們正在觀察你的理論預(yù)測的結(jié)果’。”。
這促使該初步研究的作者創(chuàng)建了包含NICER數(shù)據(jù)的模擬。這些證實(shí)了觀測到的8.5天信號(hào)很可能是一個(gè)小黑洞穿過其較大超大質(zhì)量黑洞伴星的吸積盤的結(jié)果。
是什么導(dǎo)致超大質(zhì)量黑洞打嗝？意大利面條太多了
然而，這仍然不能解釋為什么超大質(zhì)量黑洞突然爆發(fā)——只是為什么這種爆發(fā)會(huì)周期性地變暗。研究小組認(rèn)為，這個(gè)黑洞之所以誕生，是因?yàn)橐活w恒星最近徘徊得離其外部邊界或“視界”太近。
超大質(zhì)量黑洞的巨大引力影響會(huì)在接近的恒星中產(chǎn)生巨大的潮汐力，垂直拉伸恒星，水平擠壓恒星，這一過程被稱為“碎片化”。這將導(dǎo)致恒星在潮汐破壞事件中被撕裂，導(dǎo)致強(qiáng)大的光爆發(fā)和突然涌入的物質(zhì)使吸積盤變亮。

一幅插圖顯示了一個(gè)黑洞在潮汐破壞事件中撕裂和吞噬一顆恒星的后果（圖片來源：uux.cn/美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心/克里斯·史密斯（美國國家航空和宇宙航行局/科學(xué)技術(shù)研究所））
就新觀測到的星系而言，添加的物質(zhì)顯然為超大質(zhì)量黑洞提供了四個(gè)月的能量，也就是爆發(fā)的持續(xù)時(shí)間，這也意味著當(dāng)較小的次級(jí)黑洞穿過這種物質(zhì)時(shí)，它會(huì)噴出比平時(shí)更大的氣體羽流。
帕薩姆說：“我們看到了物體以不同角度進(jìn)入和穿過圓盤的證據(jù)，這對(duì)黑洞周圍簡單氣態(tài)圓盤的傳統(tǒng)圖像提出了挑戰(zhàn)。”。“我們認(rèn)為這些系統(tǒng)的數(shù)量龐大。”
Richard Saxton是馬德里歐洲空間天文中心的X射線天文學(xué)家，他沒有參與這項(xiàng)研究。他說，這些新發(fā)現(xiàn)以及用于探測它們的技術(shù)最終可能有助于天文學(xué)家更好地了解超大質(zhì)量黑洞及其居住的奇異環(huán)境。
Saxton在一份聲明中說：“這一結(jié)果表明，非常接近的超大質(zhì)量黑洞雙星可能在星系核中很常見，這對(duì)未來的引力波探測器來說是一個(gè)非常令人興奮的發(fā)展。”。“這是一個(gè)很好的例子，說明了如何利用被破壞恒星的碎片照亮原本會(huì)保持黑暗的星系核內(nèi)部。這類似于使用熒光染料在管道中尋找泄漏。”
該團(tuán)隊(duì)的研究于周三（3月27日）發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

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