休眠期10萬年!天文學家首次觀測到一個黑洞兩次噴射物質
黑洞不只是坐在那裡不停地咀嚼周圍的空間。最後,他們從附近的物質中跑出來,安靜地躺在那裡,等待著一種零星的氣體經過。
然後黑洞再次吞噬,噴出一股巨大的粒子噴射。今年早些時候,科學家宣布他們捕獲了一個這樣做,不是一次,而是兩次——這是第一次被觀察到。
這兩次打嗝發生在10萬年之內,證實了超大質量黑洞經歷了冬眠和活動周期。
事實上,它並不像所有這些那樣具有獸性,因為黑洞不是活著的或有知覺的,但它是一個足夠好的隱喻,用來描述黑洞吞噬物質的方式,用它們巨大的引力把它吸進去。
但是,儘管我們已經習慣了認為沒有什麼東西能從黑洞里出來,奇怪的是它們並沒有保留它們捕獲的所有東西。
當它們消耗氣體或恆星等物質時,它們也會從靠近視界的地方產生大量高能粒子,但不會超過不返回點。
科羅拉多大學博爾德分校的天文學家、首席研究員朱莉·科默福德說:「黑洞是一種貪婪的食用者,但事實證明,它們的餐桌禮儀也不是很好。」
「我們知道很多黑洞的例子,它們發出的只有一個嗝,但我們發現了一個星系,它有一個超大質量的黑洞,它只有兩個嗝。」
所討論的黑洞是位於星系中心的超大質量怪獸SDSS J1354+1327或簡稱為J1354。它距離地球約8億光年,在錢德拉的數據中顯示它是一個非常明亮的x射線發射點——亮度足夠比我們的太陽大幾百萬甚至幾十億倍。
研究小組將錢德拉x射線天文台的x射線數據與哈勃太空望遠鏡的可見光圖像進行了比較,發現黑洞被厚厚的塵埃和氣體所包圍。
科默福德說:「我們看到的是食物盛宴,打嗝,打盹兒,然後又開始大吃大喝,這是理論預測的結果。」「幸運的是,我們碰巧觀測到這個星系時,我們可以清楚地看到這兩個事件的證據。」
這些證據包括氣體中的兩個氣泡——一個在黑洞上方,一個在黑洞下方,在飯後排出顆粒。他們能夠判斷這兩個氣泡在不同的時間發生。
南方的氣泡從星系中心向外擴展了3萬光年,而北方的氣泡距離星系中心僅3000光年。它們被稱為費米氣泡,通常在黑洞進食事件後被發現。
從這些氣泡的運動速度來看,研究小組能夠計算出它們大約相隔10萬年。
那麼,黑洞吞噬了什麼,導致了如此嚴重的消化不良?另一個星系。
由於兩者之間的碰撞,一個伴星與J1354相連,由恆星和氣體流組成。它是來自第二星系的一團物質,繞著黑洞旋轉,然後被吃掉。
「這個星系真的讓我們措手不及,」博士生麗貝卡·內文(Rebecca Nevin)說。
「我們能夠證明,來自星系北部的氣體與激波向前推進的邊緣一致,而來自南部的氣體與較早從黑洞流出的氣體一致。」
在銀河系中心的黑洞人馬座a *的進食事件之後,銀河系也產生了費米氣泡。而且,正如J1354的黑洞供給,睡眠,然後再供給,天文學家相信射手A*也會醒來供給。
這項研究發表在美國天文學會第231次會議上,也發表在《天體物理學雜誌》上。
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