其他

史上首次!天文学家观测到黑洞连续两次向外喷射物质

2018-01-18 DeepTech深科技

 长按识别二维码,报名2018十大突破技术全球直播首发


黑洞其实并不像你经常所想的那样,一直待在一个地方不动并不停的将外界的物质吸进去。黑洞其实最终会因为周边物质都被吸干净了,而“静”下来,耐心地等待其它将要经过它的物质。

 

在新来的物质到达一定位置后,黑洞会再次开始它的“进食”,并同时喷射出一大束粒子。但目前,科学家们首次观测到了一个黑洞有两次向外喷射粒子的现象。

 

这两次前后相距 10 万年的事件,证实了超大黑洞会经历“休眠”至“苏醒”这一循环的理论。

 

你或许认为被黑洞捕获的物质无法再从黑洞中逃出来,但一个有趣的事实是,黑洞并不会将所有捕获的的物质都吸进自身,而是在吞食物质时(如气体或恒星),在接近视界的区域向外喷射出一束高能粒子。



科罗拉多大学博尔德分校天文学家,Julie Comerford 说:“黑洞是贪婪的食客,但事实证明他们并没养成一个好的用餐礼仪。目前,我们已经发现不少黑洞都是像这样,仅向外喷射一次高能粒子。而就在最近,我们发现了一个有向外喷射过两次高能粒子的超大黑洞。

 

该黑洞的天文代号为 SDSS J1354 + 1327,简称 J1354。它距地球约 8 亿光年,并在 Chandra X 射线天文望远镜的数据中显示为一个 X 射线的强放射源,其强度至少是太阳系的数百万倍。

 

研究人员在研究中将 ChandraX 射线天文台的数据与哈勃太空望远镜的可见光图像进行了比较,发现该黑洞周围是一层厚厚的尘埃和气体。

 

Comerford 说:“我们有幸观测到了 J1354 的这顿“大餐”,它先在“吃饱”了以后打了个“嗝”,之后打了个“小盹儿”,然后在“醒了”以后继续“进食”,然后又打了个“嗝”。 当然,这一现象符合我们现有理论的预期。”

 

观测证据是气体中的两团被称为费米泡沫(Fermi bubbles,通常在黑洞“吞食”事件后被发现)的气泡,它俩一个在黑洞上方,一个在黑洞下方。下方的气泡已经从其所在星系的中心向外扩张了 3 万光年,而上方的泡沫则仅从其星系中心向外扩张了 3000 光年。

 

从这两团气泡的移动速度来看,科学家推测这两次吞噬事件的发生时间前后相隔约 10 万年。

 

那 J1354 黑洞究竟是吞噬了什么导致它休眠了这么长时间呢?答案是另一个星系,由于两个星系间的碰撞,一个伴星系与 J1354 被一串恒星和气体连了起来,其内的物质团开始绕着 J1354 旋转并逐渐被 J1354 “吞噬”。

 

科罗拉多大学博尔德分校博士生,Rebecca Nevin 说:“我们能够证明该星系上方的气体与冲击波的前缘是一致,而其下发的气体则与黑洞中较早时的一次喷射行为一致。”

 

银河系也有一个由射手座 A *(其中心的黑洞)的“吞食”事件所产生的费米泡沫现象。而正如 J1354 的“休眠周期”一样,天文学家相信射手座 A *也最终会醒来并再次开始吞食周边的物质。

 

目前,该发现已在发表在“天体物理学杂志(The Astrophysical Journal)”上。


-End-

 

编辑:Peter    校审:黄珊 

参考:

http://www.sciencealert.com/supermassive-black-hole-feeding-double-burp-sdss-j1354-1327


本书灵感源于“TR35”,即《麻省理工科技评论》享誉全球的“35 位 35 岁以下科技创新青年”(MIT Technology Review 35)青年人才榜,如果你想一睹全球科技创新领导者背后的精彩事迹,你也一定不能错过这本书。


各大电商促销火热进行中,点击阅读原文预购直达

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存