1.5亿光年外黑洞吞噬恒星:科学家追踪工作持续十余年

[ 录入者:zhangms | 时间:2018-06-19 13:34:13 | 作者:叶子 | 来源:新浪科技 | 浏览:1558次 ]

科学家指出,这股喷流中所包含的高能粒子相当于太阳每年释放能量的1250亿倍。

新浪科技讯 北京时间6月19日消息,据国外媒体报道,距地球1.5亿光年之外,一个巨大的黑洞正在吞噬一颗恒星。科学家成功拍下了这个比太阳大2000万倍的“庞然巨兽”向外高速喷出一股物质流的情景。他们指出,这股喷流中所包含的高能粒子相当于太阳每年释放能量的1250亿倍。

这种恒星死亡过程名为“潮汐撕裂事件”(简称TEDs)。科学家探测到过的潮汐撕裂事件只有寥寥几次。但科学家认为,这一现象在早期宇宙中也许较为常见。研究此类事件或可帮助科学家更好地理解数十亿年前星系形成时所处的环境。

这一事件发生在两个正在相撞的、合名“阿普299”(Arp 299)的星系中。一支国际科学家团队利用射电与红外望远镜,对该事件进行了追踪。在其中一个星系中央,一个超大质量黑洞将一颗质量为太阳两倍多的恒星撕成了碎片,引发了一系列链式反应,并揭示了许多与这一事件相关的重要细节。

 距地球1.5亿光年之外,一个巨大的黑洞正在吞噬一颗恒星。科学家成功拍下了这个比太阳大2000万倍的“庞然巨兽”向外高速喷出一股物质流的情景。

专家表示,从这颗濒死恒星中抽离的物质在黑洞周围形成了一个旋转的盘状结构,释放出密集的X射线与可见光,同时以接近光速的高速向外喷射出大量物质。

“我们从未直接在这类宇宙事件中直接观察到过物质喷流的形成与演变过程。”西班牙格拉纳达安达卢西亚天体物理研究所的米格尔·佩雷兹·托雷斯(Miguel Perez-Torres)表示。

2005年1月30日,天文学家利用加那利群岛威廉·赫歇尔望远镜,观察到阿普299星系的其中一个星系核中出现了明亮的近红外线爆发现象,这是科学家首次发现该黑洞存在的迹象。接着,2005年7月17日,美国国家科学基金会甚长基线干涉阵列(简称VLBA)在同一位置上发现了一处新出现的独特射电辐射源。在此之后,美国国家科学基金会甚长基线干涉阵列、欧洲甚长基线干涉阵列网络(EVN)、以及其它射电望远镜开展了长达十多年的观察,发现该射电辐射源始终朝着一个方向扩张,正符合人们对喷流的预期。

对其扩张速度的测量结果表明,该物质喷流的平均速度高达光速的四分之一。

幸运的是,这些射电波并未被星系核心吸收,而是设法传播到了地球。

观测工作动用了多台射电望远镜天线,之间相隔成千上万公里。这样才能达到观察如此遥远的天体所需的分辨率、看清其中的细节。收集数据的过程虽耗费数年之久,但也为科学家提供了物质喷流存在的证据。

 一支国际科学家团队利用射电与红外望远镜,对该事件进行了追踪。图为由哈勃望远镜所拍照片制作的合成图。

大多数星系核心处都有超大质量黑洞,质量可达太阳的数百万至数十亿倍。黑洞密度极高,因此引力极大,就连光线也无法从中逃脱。当这些超大质量黑洞主动从周围天体中抽取物质时,这些物质便会在黑洞周围形成不断旋转的盘状结构,同时以超高速向外喷射粒子。这种现象在射电星系和类星体中十分常见。

“不过在大多数情况下,黑洞并不会主动吞噬周围的物质,处于比较安静的状态。”佩雷兹·托雷斯博士补充道。

“潮汐撕裂时间为我们提供了一次独特的机会,可加强我们对这些大型天体周围物质喷流的形成与演变过程的了解。”

最开始发现的近红外线爆发其实是另一项目的一部分,原本是为了为寻找相撞星系中的超新星爆发事件。科学家已在阿普299星系中多次观察到超新星爆发,因此给它起了个“超新星工厂”的绰号。

科学家利用射电望远镜对该事件进行了追踪,包括美国国家科学基金会甚长基线干涉阵列等。

而该研究发现的新天体原本也被认作是一次超新星爆发。直到2011年,射电辐射源变得越来越狭长,且后续检测显示其还在进一步扩张,才证实科学家观察到的是一股物质喷流,而非超新星爆发。

来自全世界26座研究所的36位科学家参与了阿普299星系的观测工作。完整的研究报告已在《科学》期刊上发表。(叶子)

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