一个异常大小的流浪黑洞正在吞噬遥远星系中的恒星

知新了了 3天前 阅读数 65 #科技

这个超大质量的宇宙掠食者的命运已经注定。

天文学家发现了一个明显的超大质量黑洞,它正在吞噬6亿光年外的一颗恒星,并在一个星系中游荡,其核心是一个更大的黑洞。

这一事件被命名为“AT2024tvd”,最初是由帕洛马天文台的兹威基瞬变设施发现的,后来被包括哈勃和钱德拉在内的强大太空望远镜证实,这有助于确定宇宙犯罪现场。令研究人员惊讶的是,这个黑洞并不像超大质量黑洞那样位于宿主星系的中心。更确切地说,这颗恒星距离星系中心2600光年 —— 这在纸上是一个很大的距离,但实际上只是太阳到银河系中心黑洞人马座A*之间距离的十分之一。

像这样的潮汐破坏事件(TDE)发生时,黑洞的引力对恒星的吸引力如此之大,以至于质量较小的气体球被拉伸、撕裂,并在黑洞周围旋转,这个过程被愉快地称为“意大利面化”。这一事件产生的短暂能量爆发是巨大的,在亮度上甚至可以与超新星(一颗大质量恒星的爆炸死亡)相媲美。在电磁波谱中也可以看到光的爆发,这使得TDE成为发现黑洞的宝贵资源,否则这些黑洞可能太安静或隐藏而无法探测到,比如最近的流浪物体。

根据即将发表在《天体物理学杂志快报》上的一篇论文,AT2024tvd的特别之处在于,它是光学调查发现的第一个偏移TDE,该论文也发表在预印本服务器arXiv上。这一成就表明,只要一个不幸的物体牺牲自己,让巨大的物体暴露出来,流浪黑洞 —— 在宇宙中移动时扭曲时空,笼罩在黑暗中 —— 是可以被发现的。

该研究的合著者、加州大学伯克利分校的研究人员、ZTF团队成员瑞安·乔诺克在美国宇航局的一份新闻稿中说:“潮汐破坏事件对揭示我们无法探测到的大质量黑洞的存在有着很大的希望。”“理论学家预测,一定存在远离星系中心的大质量黑洞,但现在我们可以使用TDE来找到它们。”

该团队对流浪黑洞如何最终在星系中偏移,并如此接近其核心的超大质量黑洞有几个想法。(据估计,这个流浪黑洞的质量约为100万太阳质量,至少比星系中心的黑洞小10倍。)一种说法是,黑洞位于一个较小星系的中心,被较大星系吞没,现在黑洞只是在较大星系中漂流。另一种可能性是,黑洞是曾经的三体系统中最薄弱的环节,被更大的物体推出;换句话说,两个更大的黑洞可能潜伏在星系的核心,而这个流浪黑洞被抛出了数千光年。

“如果黑洞与星系核心的另外两个黑洞经历了三重相互作用,它仍然可以与星系保持联系,围绕中心区域运行,”加州大学伯克利分校的研究员、该研究的主要作者姚宇涵(音译)在同一份新闻稿中说。但目前,研究小组还不确定这个黑洞是被推出来的,还是被更大的黑洞拖进来的。

随着维拉鲁宾天文台和罗马太空望远镜等未来仪器的上线,天文学家们希望这只是一个全新发现的开始。因为如果有什么比黑洞吞噬恒星更令人不安的话,那就是饥饿的物体只是在意想不到的地方漂流在太空中。

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