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24-08-21 17:40 微博认证:微博科学科普账号 科学科普博主

【倒霉恒星定期供喂物质,科学家成功计算黑洞进食日历】
一对恒星在路过黑洞后,其中 1 颗被完全吞噬,另 1 颗虽然侥幸逃脱,但轨道改成绕黑洞运行,并周期性被后者吃掉一部分物质。现在,天文学家除了正确预测该黑洞何时吃掉恒星部分物质,还计算出它的下一顿恒星进食时间表。

根据 NASA 钱卓拉 X 射线天文台、尼尔·格雷尔斯雨燕天文台、ESA XMM-牛顿卫星数据,天文学家在理解超大质量黑洞如何、何时消耗物质方面取得重要进展。

距地球约 8.6 亿光年的星系中心,坐落一个质量约太阳 5,000 万倍的超大质量黑洞,2018 年天文学家发现由该黑洞吞噬物质引发的潮汐破坏事件 AT2018fyk,在 X 射线、紫外线波段发出明亮光芒,随后讯号消失,代表路过黑洞的恒星已被完全吞噬。没想到之后同处再次出现明亮 X 射线讯号,表明原以为已被蚕食殆尽的恒星还活着,且变成绕着黑洞运行。

一群天文学家曾预测该黑洞第二餐将于 2023 年 8 月结束,而钱卓拉 X 射线天文台的观测结果也证实,2023 年 8 月 14 日黑洞周围 X 射线讯号突然明显下降,代表黑洞进食即将结束。

于是研究人员终于确定该恒星绕行黑洞一圈的高椭圆轨道,约 3.5 年会靠近黑洞一次,并遭后者剥离部分物质产生 X 射线和紫外线,且形成 2 条碎片潮汐尾。

团队还预测了黑洞的下一顿用餐时间,若这颗恒星还有物质可被剥夺,则第 3 次吞噬将于 2025 年5 月至 8 月之间开始,持续接近 2 年。不过研究人员坦言恒星所剩物质应该不多,因此黑洞第 3 餐看起来更像吃零食而非正餐。

新论文发表于《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)

发布于 山东