不寻常的黑洞光爆发困惑天文学家：“我们正在发现很多诡异的东西”

2024-11-23 15:28阅读：550

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不寻常的黑洞光爆发困惑天文学家：“我们正在发现很多诡异的东西”

By Sharmila Kuthunur
published 10 hours ago
Black Holes
“这与我以前已经看到的任何东西是非常不相同的” 。
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在这位艺术家的AT 2021hdr概念中，一对怪物黑洞在一个气体云中涡旋，一个由美国宇航局的内尔格列尔斯斯威夫特（Neil Gehrels Swift）天文台和加利福尼亚州帕洛玛尔天文台的兹维基瞬态设施研究的一种反复的爆发。(Image credit: NASA/Aurore Simonnet (Sonoma State University)
天文学家已经绊倒在一个遥远星系中一对巨大的正在引发不寻常的光爆发的黑洞上。这些明亮的发射出现在一个有规律的周期上峰值，可能被黑洞决斗扰乱一个大质量的气体云造成——一种研究人员说首次它的种类被检测到的现象。
这些宇宙巨兽驻在一个名为2MASX J21240027+3409114星系的中心，大约位于天鹅座北部约10亿光年远。这些黑洞在仅160亿英里（260亿公里）分开的同时每130天完成一圈轨道——如此近以至于光在它们之间只要要用一天来旅行。研究人员在11月13日发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一项新研究中报告在过去的三年它们已经从盘旋的气体云消耗了大约1.5到2个太阳质量的气体，它们被预计将在大约7万年内碰撞和合并。
2021年3月，一个自动警报系统用来自加利福尼亚州兹威基瞬态设施（ZTF）的数据来发现在北部天空中快速耀斑的天体首次报警了天文学家这种奇怪的发射。最初，由于突然变亮的模式该事件被标记为一个潜在的超新星。然而2022年的后续爆发敦促研究小组来探索其他解释。
该事件很快被重新分类为一个活动星系核（AGN），一个用于描述靠吃食来自一个周围吸积盘物质的黑洞的术语。然而来自墨西哥、印度和西班牙天文台获得的光谱在数据中追踪了一种有趣的每两到三个月重复一次的M形模式，一个超新星和活动星系核都不能解释的节奏。
智利千年天体物理研究所的天体物理学家、该研究的主要作者噶尔下（Lorena Hernández García）告诉太空网站，“这与我以前已经看到的任何东西都非常不同”。
2022年，噶尔下和她的团队在一个来自内尔格列尔斯斯威夫特天文台的数据中观测到了X射线和紫外线波长的相同M形光谱模式。她说“那是当我们说 ‘这是某些有趣的东西’ 时，我每天或多或少来观测光线曲线来看正在发生什么” 。

在这个仿真中观望一个气体云遭遇两个超大质量黑洞。引力和摩擦力的复杂相互作用造成云来凝结并加热。随黑洞的每个轨道，一些气体被从系统甩出。 (Image credit: F. Goicovic et al. 2016)
到目前为止，数据还没有显示任何一个潮汐破坏事件（TDE）的特征，在那里一颗恒星被一个黑洞的引力撕裂开。最拟合数据的模型提示一个大质量的气体云在一个垂直于两个黑洞轨道的轨迹上接近了这个星系。气体云比双星系统本身更大，然后被黑洞的巨大引力撕裂开。如果情况是如此M形发射能被用一个黑洞嗖嗖迅速移动过气体云每次甩进太空的气体解释。
然而，噶尔下说研究人员还没有排除在这个星系中一个以前未知类型的部分潮汐破坏事件发生的可能性。
此外，这个星系与它南部约29000光年外的另一个星系的正在发生的合并可能正在产生大量的尘埃。天文学家预计新发现的气体云一样的气体云在许多宿主双黑洞的合并星系中是常见的，但没有一个以前已经被探测到过。噶尔下将之前缺乏检测归因到有限制的仪器，并指出自兹威基瞬态设施于2018年开始运行以来，“我们正在发现许多以前来看是不可能的诡异东西。”
由于这个星系的到地球的广袤距离，望远镜不能直接的观测到气体云或黑洞双。研究小组现在正在头脑风暴新的观测来追踪气体云并确定它的起源——无论对星系它是固有的、一个正在进行的合并的副产品还是只是一个路过的闯入者。