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1.5億光年外黑洞吞噬恆星:科學家追蹤工作持續十餘年

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發表於 2018-6-20 10:12:38 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
來源: 新浪科技

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科學家指出,這股噴流中所包含的高能粒子相當於太陽每年釋放能量的1250億倍。

  新浪科技訊 北京時間6月19日消息,據國外媒體報道,距地球1.5億光年之外,一個巨大的黑洞正在吞噬一顆恆星。科學家成功拍下了這個比太陽大2000萬倍的“龐然巨獸”向外高速噴出一股物質流的情景。他們指出,這股噴流中所包含的高能粒子相當於太陽每年釋放能量的1250億倍。
  這種恆星死亡過程名為“潮汐撕裂事件”(簡稱TEDs)。科學家探測到過的潮汐撕裂事件只有寥寥幾次。但科學家認為,這一現象在早期宇宙中也許較為常見。研究此類事件或可幫助科學家更好地理解數十億年前星系形成時所處的環境。
  這一事件發生在兩個正在相撞的、合名“阿普299”(Arp 299)的星系中。一支國際科學家團隊利用射電與紅外望遠鏡,對該事件進行了追蹤。在其中一個星系中央,一個超大質量黑洞將一顆質量為太陽兩倍多的恆星撕成了碎片,引發了一系列鏈式反應,並揭示了許多與這一事件相關的重要細節。


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距地球1.5億光年之外,一個巨大的黑洞正在吞噬一顆恆星。科學家成功拍下了這個比太陽大2000萬倍的“龐然巨獸”向外高速噴出一股物質流的情景。

  專家表示,從這顆瀕死恆星中抽離的物質在黑洞周圍形成了一個旋轉的盤狀結構,釋放出密集的X射線與可見光,同時以接近光速的高速向外噴射出大量物質。
  “我們從未直接在這類宇宙事件中直接觀察到過物質噴流的形成與演變過程。”西班牙格拉納達安達盧西亞天體物理研究所的米格爾·佩雷茲·托雷斯(Miguel Perez-Torres)表示。
  2005年1月30日,天文學家利用加那利群島威廉·赫歇爾望遠鏡,觀察到阿普299星系的其中一個星系核中出現了明亮的近紅外線爆發現象,這是科學家首次發現該黑洞存在的跡象。接着,2005年7月17日,美國國家科學基金會甚長基線干涉陣列(簡稱VLBA)在同一位置上發現了一處新出現的獨特射電輻射源。在此之後,美國國家科學基金會甚長基線干涉陣列、歐洲甚長基線干涉陣列網絡(EVN)、以及其它射電望遠鏡開展了長達十多年的觀察,發現該射電輻射源始終朝着一個方向擴張,正符合人們對噴流的預期。
  對其擴張速度的測量結果表明,該物質噴流的平均速度高達光速的四分之一。
  幸運的是,這些射電波並未被星系核心吸收,而是設法傳播到了地球。
  觀測工作動用了多台射電望遠鏡天線,之間相隔成千上萬公里。這樣才能達到觀察如此遙遠的天體所需的分辨率、看清其中的細節。收集數據的過程雖耗費數年之久,但也為科學家提供了物質噴流存在的證據。


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 一支國際科學家團隊利用射電與紅外望遠鏡,對該事件進行了追蹤。圖為由哈勃望遠鏡所拍照片製作的合成圖。

  大多數星系核心處都有超大質量黑洞,質量可達太陽的數百萬至數十億倍。黑洞密度極高,因此引力極大,就連光線也無法從中逃脫。當這些超大質量黑洞主動從周圍天體中抽取物質時,這些物質便會在黑洞周圍形成不斷旋轉的盤狀結構,同時以超高速向外噴射粒子。這種現象在射電星系和類星體中十分常見。
  “不過在大多數情況下,黑洞並不會主動吞噬周圍的物質,處於比較安靜的狀態。”佩雷茲·托雷斯博士補充道。
  “潮汐撕裂時間為我們提供了一次獨特的機會,可加強我們對這些大型天體周圍物質噴流的形成與演變過程的了解。”
  最開始發現的近紅外線爆發其實是另一項目的一部分,原本是為了為尋找相撞星系中的超新星爆發事件。科學家已在阿普299星系中多次觀察到超新星爆發,因此給它起了個“超新星工廠”的綽號。


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科學家利用射電望遠鏡對該事件進行了追蹤,包括美國國家科學基金會甚長基線干涉陣列等。

  而該研究發現的新天體原本也被認作是一次超新星爆發。直到2011年,射電輻射源變得越來越狹長,且後續檢測顯示其還在進一步擴張,才證實科學家觀察到的是一股物質噴流,而非超新星爆發。
  來自全世界26座研究所的36位科學家參與了阿普299星系的觀測工作。完整的研究報告已在《科學》期刊上發表。



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