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黑洞吞噬恒星,提供星系如何成长的线索

2020-10-13新闻12

最近,一个超大质量的黑洞吞噬了一颗恒星,而黑洞喷出的粒子流可能揭示一个控制星系生长的秘密原理。

黑洞吞噬恒星,提供星系如何成长的线索

黑洞盛宴第一次被发现于2014年。这些信号来自距地球3亿光年的恒星,望远镜捕捉到了恒星的最后一刻,被称为潮汐干扰耀斑。当黑洞的巨大引力撕裂一颗经过的恒星时,这种电磁能量爆炸就会发生。

黑洞首先摧毁恒星。当这种情况发生时,我们会看到天空中突然闪过的辐射,恒星物质逐渐落入黑洞,这就是黑洞的供给方式。

但是这个信号有一个令人费解的地方:当X射线信号变得更亮时,无线电信号在近两周后才反映出亮度的增加。

这使得天文学家们认为,x射线信号的来源必须是黑洞所吸引和激活的物质,而无线电波则来自于逃离黑洞的高能量物质流。

以前,科学家认为无线电波来自恒星的爆炸,因为它被黑洞的潮汐波撞击。根据这一假设,爆炸使周围空间的等离子体粒子充满能量,然后这些被激发的粒子发出无线电波。然而,研究人员说,如果是这样的话,无线电波和掉进黑洞的物质所产生的X射线之间就没有关系了。

天体物理学家帕沙姆说,“我们认为,无线电和X射线辐射的这种耦合告诉我们,射电必须来自射流,射流受吸积的调节。”

随着黑洞吞噬更多的“恒星物质”,逃离黑洞的喷流加强了。研究人员说,这项研究标志着天文学家第一次在一个物体上发现了这样的关联。“这告诉我们黑洞的喂食速度控制着它所产生的喷射的强度,”帕沙姆在一份声明中说“一个营养良好的黑洞产生一个强喷流,而营养不良的黑洞产生一个弱喷流或根本没有喷流。”

帕沙姆说,如果未来的观测结果显示出类似的模式,科学家们就可以开始了解神秘喷流的起源。这些喷流以接近光速的速度从黑洞流出,一些天文学家认为喷流可能是银河系的源头。宇宙射线,高能粒子流在空间中飞驰而过,跨越了遥远的距离。

帕沙姆说:“喷流是如何由黑洞发射的,这是天体物理学中的一个大谜团。”除此之外,如果一个简单的关系将黑洞吞噬质量的速率与黑洞相对论喷流的大小联系起来,那么这种关系可能会影响星系的生长。那是因为当新恒星形成的时候,星系就会成长,但是恒星形成需要寒冷的温度。

与此同时,黑洞喷流会加热周围的环境,这可能会使它暂时太热而无法形成新的恒星。研究人员说,关于黑洞喷流大小的知识可以用来预测星系的成长速度。

帕沙姆在声明中说:“黑洞的摄食速度与它的能量流出率成正比,如果这真的适用于每个黑洞,那么你可以用它来模拟星系演化。”

#科学#黑洞

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