近日報道,一個由美國麻省理工大學(MIT)、密歇根大學、荷蘭阿姆斯特丹大學等單位科學家組成的國際天文小組,利用美國國家航空航天局(NASA)的錢德拉X射線太空望遠鏡探測到從位于銀河系中心的人馬座A*爆發出的迄今最明亮的X射線耀斑,光源距地球約26000光年,亮度是黑洞正常發光的150倍。據研究人員觀察,耀斑爆發時間超過1小時,然后逐漸變暗。這次短暫的爆發也是研究類似的成熟黑洞的線索。研究結果發表在最近的《天體物理學雜志》上。
該天文小組報告說,在今年2月9日的一次觀察中,他們探測到了最大的耀斑爆發,發出了“很少”的能量。“很少”只是相對于人馬座A*自身約為太陽40億倍的質量而言的。耀斑爆發原因目前尚不清楚。
當黑洞吞噬它附近的物質時,會以光的形式發出能量,通過探測這種光能探測到黑洞的存在。新生星系和類星體的中心通常極為明亮,正是其中心黑洞在吞噬周圍物質,發出了大量能量。隨著黑洞變老,吞噬速度會慢下來,“吃”得更少而變得更昏暗。“我們正在研究黑洞變老時會怎樣。”MIT科維理天體物理與太空研究所博士后喬伊·尼爾森說,“黑洞雖不像年輕的類星體,但仍然活躍。”
“人們會把黑洞想象成一個真空吸塵器,絕對地吸收一切物質。”MIT科維理研究所弗萊德里克·巴格諾夫說,“但在生長速度極低的情況下,它們變成了很挑剔的食客,出于某種原因,它們還會‘吹走’大量能量。”
“不知道出于什么原因,人馬座A*突然開始吃得更多。”MIT科維理研究所邁克爾·諾瓦克說,“對此的一個解釋是,在偶然情況下,一個小行星接近了黑洞,黑洞把它拉過去撕成了碎片,吞掉這些物質并轉化為輻射,如此就看到了這些明亮的大耀斑。”諾瓦克推測,盡管這種事件相對罕見,但耀斑爆發的頻率可能比科學家預想的更高。
研究小組還將再花一個多月的時間通過錢德拉望遠鏡來觀察人馬座A*,希望能發現更多的耀斑,并尋找這些周期性爆發的特征以及導致爆發的可能原因。
加州大學洛杉磯分校天文學教授馬克·莫里斯說,盡管黑洞每天都會爆發一些亮度較小的耀斑,但最近這次這么明亮的耀斑爆發極少探測到。“這些明亮耀斑為研究耀斑爆發過程提供了信息,比如耀斑期間的波動變化、光譜變化,以及增強減弱的速度等,這是從微弱耀斑無法獲得的。明亮耀斑有助于科學家構建出強耀斑的統計學特征,最終通過這些特征找到耀斑爆發的原因。”
巴格諾夫更關心的是黑洞發出的能量為何這么少。2003年時,他用錢德拉望遠鏡進行了首次觀測,根據當時計算的人馬座A*周圍的氣體數量,它發出的光應該比現在觀察到的更亮100萬倍。這表明黑洞浪費了絕大部分物質,這部分物質很可能以其他方式被消耗掉了。但目前尚未找到合理解釋。
“我們確實研究過這種差異,可能由于絕大部分氣體逃逸了,但這不是我們所期望的。”巴格諾夫說,“我們正在拼湊發生在銀河系中心的歷史。”
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