黑洞饕餮盛宴:創紀錄地吞噬恆星

三座X射線天文臺觀測到一個超大質量黑洞吞噬一顆巨星超過十年

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一項新的研究發現,一個超大質量黑洞吞噬一顆恆星已經超過十年——大約是之前已知此類事件持續時間的10倍。

這次吞噬事件持續時間之長表明,這顆恆星非常巨大,或者它被比任何其他已知被黑洞吞噬的恆星更徹底地消耗殆盡,研究團隊成員表示。

該研究的天文學家使用了三座太空望遠鏡——NASA的錢德拉X射線天文臺和雨燕衛星,以及歐洲航天局的XMM-牛頓飛船——來檢查一個名為XJ1500+154的X射線源,它距離地球18億光年。[圖片:宇宙中的黑洞]


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XMM-牛頓號於2005年7月首次發現了這個源,並從此持續對其進行監測,錢德拉和雨燕衛星也是如此。錢德拉的觀測表明,XJ1500+154位於一個小星系的中心,強烈暗示它與一個超大質量黑洞有關。(這些龐然大物可能包含比太陽質量大數十億倍的質量,潛伏在大多數(如果不是全部)星系的中心。)

X射線是由“潮汐瓦解事件”(TDE)產生的——一個恆星或其他物體正在被黑洞強大的引力撕裂,研究人員說。在TDE期間,一些註定要滅亡的物體的物質向內墜落,被加熱到極高的溫度,從而產生X射線耀斑。

XJ1500+154 X射線耀斑與天文學家以前見過的任何事物都不同,研究團隊成員表示。

“我們目睹了一顆恆星壯觀而持久的消亡,”新罕布什爾大學的首席作者林大成在一份宣告中說。“自1990年代以來,已經探測到數十起潮汐瓦解事件,但沒有一起像這次一樣保持如此長時間的明亮。”

這三座望遠鏡的觀測還表明,黑洞在吞噬恆星的同時一直在快速增長。這一結論可能有助於揭示一個天文謎團——超大質量黑洞是如何在很久以前如此迅速地變大的。(其中一些龐然大物在宇宙誕生的“大爆炸”之後僅僅10億年就已包含10億個太陽質量。)

“這一事件表明,黑洞確實可以以非常高的速度增長,”中國遵義師範學院的合著者斯特凡妮·科莫薩在同一份宣告中說。“這可能有助於[我們]理解早熟的黑洞是如何形成的。”

當然,創紀錄的盛宴不會永遠持續下去。該團隊的建模工作表明,XJ1500+154 X射線耀斑將在未來幾年內顯著減弱,食物供應將在未來十年內大幅下降。

這項新研究於今天(2月6日)線上發表在《自然·天文學》雜誌上。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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