黑洞在吃了它数年后会喷出意大利面条,天文学家对此感到困惑

天文学家没有解释为什么黑洞会喷出一颗破碎的恒星,但他们怀疑它可能比以前想象的更普遍。

艺术家描绘的黑洞撕碎恒星的插图。 (图片来源:DESY,科学传播实验室)
艺术家描绘的黑洞撕碎恒星的插图。 (图片来源:DESY,科学传播实验室)

天文学家发现一个黑洞在吞噬一颗被吞噬的恒星数年后神秘地喷出大块。

科学家们将其归类为 AT2018hyz 的事件始于 2018 年,当时天文学家看到黑洞在其强大的引力中诱捕了一颗倒霉的恒星,然后将其撕成碎片。 然后,三年后,也就是 2021 年,新墨西哥州的射电望远镜接收到了一个表明异常活动的信号——黑洞开始以光速一半的速度将恒星喷出。

以前曾发现黑洞会在将恒星吐出之前吞噬恒星,但直到现在,这种抛射只发生在用餐的同时。 研究人员使用了位于全球的四个地球观测站和两个太空观测站来发现这一事件。 他们于 10 月 11 日在《天体物理学杂志》上发表了他们的发现。

哈佛和史密森尼天体物理学中心的天体物理学家、主要作者伊薇特·森德斯(Yvette Cendes)在一份声明中说:“这完全让我们感到惊讶——以前没有人见过这样的事情。”

黑洞是喜欢玩食物的凌乱食客。黑洞对恒星的消耗被称为潮汐破坏事件 (TDE),因为黑洞的引力作用在恒星上的强大潮汐力。随着恒星越来越靠近黑洞的嘴,黑洞的潮汐力一层一层地剥离和拉伸恒星;把它变成一根长长的面条状细绳,紧紧地缠绕在黑洞周围,就像意大利面条绕着叉子一样,形成一个热等离子体球。这被称为意大利面条化。这种等离子体在黑洞周围迅速加速并旋转成巨大的能量和物质射流,产生独特的明亮闪光,光学、X 射线和无线电波望远镜可以探测到。

但 AT2018hyz 不同寻常:它不仅在星星上吃饱后等了三年才发出闪光,而且从它口中飞出的物质的速度也是惊人的。大多数 TDE 流出物以 10% 的光速传播,但 AT2018hyz 喷射的恒星物质的传播速度高达光速的 50%。

“十多年来,我们一直在用射电望远镜研究 TDE,我们有时会发现它们在射电波中发光,因为它们在恒星第一次被黑洞吞噬时喷出物质,”研究合著者 Edo Berger(哈佛大学天文学教授tab)在声明中说。 “但在 AT2018hyz 中,前三年无线电静默,现在它被戏剧性地点亮,成为有史以来观测到的最射电发光的 TDE 之一。”

Cendes 认为,它可能迟早会取消早饭。 “就好像这个黑洞已经开始从它多年前吃掉的恒星中突然爆发出一堆物质,”森德斯补充道。

研究人员不确定是什么导致闪光延迟,但他们认为这种延迟可能比以前想象的更常见。为了测试情况是否如此,天文学家将需要查看其他 TDE 的来源,以前认为这些 TDE 已经失效,看看他们是否能再次捕捉到它们的闪光。

“这是我们第一次目睹喂食和流出之间如此长时间的延迟,”伯杰说。 “下一步是探索这是否真的会更频繁地发生,而我们只是在 TDE 的演变过程中研究得不够晚。”

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