新研究發(fā)現(xiàn)無論大小如何 所有黑洞都會經(jīng)歷類似的吸積周期
0
新研究發(fā)現(xiàn)無論大小如何 所有黑洞都會經(jīng)歷類似的吸積周期
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：外媒報道，一項新研究發(fā)現(xiàn)，究發(fā)經(jīng)歷積周無論大小如何，論大類廣州越秀（酒店上門服務(wù)）聯(lián)系方式vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達所有黑洞都會經(jīng)歷類似的黑洞吸積周期。2018年9月9日，都會的吸天文學(xué)家從8.6億光年外的新研現(xiàn)無小何一個星系發(fā)現(xiàn)了一道閃光。源頭是究發(fā)經(jīng)歷積周一個質(zhì)量約為太陽5000萬倍的超大質(zhì)量黑洞。通常情況下，論大類這個巨大的黑洞黑洞突然“蘇醒”，吞噬了一顆過往恒星，都會的吸這種罕見的新研現(xiàn)無小何情況被稱為潮汐破壞事件。當(dāng)恒星碎片落向黑洞時，究發(fā)經(jīng)歷積周它以光的論大類形式釋放出巨大的能量。
麻省理工學(xué)院、黑洞歐洲南方天文臺和其他地方的都會的吸廣州越秀（酒店上門服務(wù)）聯(lián)系方式vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達研究人員使用多個望遠鏡來觀察這個被稱為AT2018fyk的事件。令他們驚訝的是，他們觀察到，當(dāng)超大質(zhì)量黑洞吞噬恒星時，它表現(xiàn)出與更小的、恒星質(zhì)量的黑洞相似的特性。
2021年5月17日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的這一結(jié)果表明，吸積作用，或者說黑洞在吞噬物質(zhì)時的演化方式，與它們的大小無關(guān)。
“我們已經(jīng)證明，如果你見過一個黑洞，從某種意義上說，你已經(jīng)見過它們了，”研究作者Dheeraj "DJ" Pasham說，他是麻省理工學(xué)院Kavli天體物理學(xué)和空間研究所的研究科學(xué)家。“當(dāng)你向它們?nèi)映鲆粋€氣體球時，它們似乎都會做或多或少相同的事情。它們在吸積方面是同樣的野獸。”
該研究的合著者包括麻省理工學(xué)院的首席研究科學(xué)家Ronald Remillard 和前研究生Anirudh Chiti 以及歐洲南方天文臺、劍橋大學(xué)、萊頓大學(xué)、紐約大學(xué)、馬里蘭大學(xué)、科廷大學(xué)、阿姆斯特丹大學(xué)和美國宇航局戈達德太空飛行中心的研究人員。
恒星的“喚醒”
當(dāng)質(zhì)量約為我們太陽10倍的小型恒星質(zhì)量黑洞發(fā)出一陣光時，這通常是對來自一顆伴星的物質(zhì)涌入的回應(yīng)。這種輻射的爆發(fā)引發(fā)了黑洞周圍區(qū)域的特定演變。從靜止狀態(tài)開始，黑洞過渡到一個由吸積盤主導(dǎo)的 "軟 "階段，因為恒星物質(zhì)被拉入黑洞。隨著物質(zhì)流入量的減少，它再次過渡到一個 "硬 "階段，白熱的日冕接管了它。黑洞最終回到穩(wěn)定的靜止狀態(tài)，整個吸積周期可能持續(xù)幾周到幾個月。
幾十年來，物理學(xué)家已經(jīng)在多個恒星質(zhì)量的黑洞中觀察到這種特征性的吸積周期。但是對于超大質(zhì)量黑洞來說，人們認為這個過程需要太長的時間才能完全捕捉到，因為這些巨大的黑洞通常是“吞食者”，在星系的中心區(qū)域緩慢地吞噬氣體。
Pasham表示：“在超大質(zhì)量黑洞中，這一過程通常發(fā)生在數(shù)千年的時間尺度上。人類無法等待那么長時間來捕捉這樣的東西。”
但是，當(dāng)黑洞經(jīng)歷了突然的、巨大的物質(zhì)涌入時，整個過程就會加快，例如在潮汐破壞事件中，當(dāng)一顆恒星足夠接近時，黑洞就會以潮汐方式將其撕成碎片。
“在潮汐破壞事件中，一切都很突然，”Pasham說。“你有一大塊氣體突然被拋向你，黑洞突然被喚醒，它就像，‘哇，有這么多食物--讓我吃，，直到它消失’。所以，它在很短的時間內(nèi)經(jīng)歷了一切。這使我們能夠探測人們在恒星質(zhì)量黑洞中已知的所有這些不同的吸積階段。”
一個超大質(zhì)量黑洞的周期
2018年9月，全天域超新星自動觀測系統(tǒng)（ASASSN）發(fā)現(xiàn)了一個突發(fā)耀斑的信號。科學(xué)家們隨后確定，該耀斑是涉及一個超大質(zhì)量黑洞的潮汐破壞事件的結(jié)果，他們將其標記為TDE AT2018fyk。Wevers、Pasham和他們的同事對這一警訊躍躍欲試，并能夠引導(dǎo)多個望遠鏡，每個望遠鏡都被訓(xùn)練成繪制紫外線和X射線光譜的不同波段，朝著該系統(tǒng)前進。
該小組利用XMM-牛頓空間望遠鏡和錢德拉X射線天文臺，以及國際空間站上的X射線監(jiān)測儀器和NICER，以及澳大利亞的射電望遠鏡，在兩年時間里收集數(shù)據(jù)。
“我們在軟狀態(tài)下捕捉到了黑洞，它的吸積盤正在形成，大部分的發(fā)射都在紫外線下，只有很少的X射線，”Pasham說。“然后吸積盤塌陷，日冕變得更強，現(xiàn)在它的X射線非常明亮。最終，沒有多少氣體可供利用，整體亮度下降，回到無法檢測的水平。”
研究人員估計，黑洞潮汐性地破壞了一顆與我們的太陽差不多大的恒星。在這個過程中，它產(chǎn)生了一個巨大的吸積盤，直徑大約為120億公里，并排放出氣體，他們估計這些氣體大約有 40000 Kelvin，或超過7萬華氏度。隨著吸積盤變得越來越弱，越來越不亮，一個由緊湊的高能X射線組成的日冕取代了黑洞周圍的主導(dǎo)階段，然后最終逐漸消失。
“人們已經(jīng)知道這種周期發(fā)生在恒星質(zhì)量的黑洞中，這些黑洞只有大約10個太陽質(zhì)量。現(xiàn)在我們在比它大500萬倍的東西中看到了這一點，”Pasham說。
歐洲南方天文臺的研究員、主要作者Thomas Wevers表示：“未來最令人興奮的前景是，這種潮汐破壞事件提供了一個窗口，可以看到非常接近超大質(zhì)量黑洞的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的形成，如吸積盤和日冕。研究這些結(jié)構(gòu)如何在恒星毀滅后的極端環(huán)境中形成和相互作用，我們有希望開始更好地理解支配其存在的基本物理規(guī)律。”
除了表明黑洞以同樣的方式經(jīng)歷吸積，無論其大小如何，該結(jié)果僅代表了科學(xué)家第二次從頭到尾捕捉到日冕的形成。
“日冕是一個非常神秘的實體，在超大質(zhì)量黑洞的情況下，人們已經(jīng)研究了既定的日冕，但不知道它們何時或如何形成，”Pasham說。“我們已經(jīng)證明你可以使用潮汐破壞事件來捕捉日冕的形成。我很高興在未來使用這些事件來弄清楚到底什么是日冕。”