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研究發(fā)現(xiàn)黑洞飯后會“打嗝” 讓天文學家們詫異不已
時間:2022-10-20 14:37   來源:科普大世界   責任編輯:沫朵
  原標題:研究發(fā)現(xiàn)黑洞飯后會“打嗝” 讓天文學家們詫異不已

  很多朋友都知道黑洞是宇宙中的“饕餮猛獸”,吃東西只進不出,凡是被它吞噬的東西,那就別想再出來了,因為黑洞的引力實在太強了,強到連光都難以逃脫,光的移動速度是每秒30萬公里,這個速度也是宇宙中物質(zhì)移動的最快速度,那么光以如此之快的速度都難以逃脫黑洞的引力,其他物質(zhì)就更別想逃離黑洞了,然而最近的一項天文學觀測卻違背了這一常理,讓天文學家們詫異不已。

  10月10日,《天體物理學》雜志刊登一篇論文,文章稱全球多家大型天文臺觀測到在距離地球6.65億光年的星系中,其中心黑洞莫名地亮了起來,但是都沒有觀察到這顆黑洞吞噬任何其他天體,天文學家們傾向于認為這個黑洞是自行發(fā)亮的,這違背了之前天體物理學認為的黑洞不吸收物質(zhì)并不會發(fā)光的認知。

  論文的第一作者是哈佛大學天文學家伊維特·森德斯,她表示這顆超大質(zhì)量黑洞曾于2018年10月時被觀測到吞噬了一顆恒星,當時曾經(jīng)發(fā)出極強的光而被多家天文臺觀測到,這一事件被命名為AT2018hyz,之后這顆黑洞沉寂了近三年的時間,但是在2021年6月份,美國新墨西哥州甚大天線陣列(VLA)的無線電觀測儀發(fā)現(xiàn)該黑洞又神秘地復活了,一度又發(fā)出極強的光,還有大量物質(zhì)正在從黑洞內(nèi)部被吐出來,這讓天文學家們十分驚訝。

  起初,森德斯等人以為這可能是一個觀測錯誤,趕忙更仔細地檢查這一事件,但是看了多家 天文臺乃至太空中探測衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)事件是真實的,而且數(shù)據(jù)顯示這個黑洞當時向外噴射出來大量物質(zhì),這些物質(zhì)以光速一半的速度向外發(fā)射,能量相當高。

  但最為奇怪的是所有的觀測數(shù)據(jù)都顯示這個黑洞當時并沒有吞噬任 的天體,沒有大量物質(zhì)進入黑洞周邊或內(nèi)部激發(fā)出這種行為,所以這一事件很有可能是人類首次觀測到黑洞的自行噴發(fā)。

  根據(jù)愛因斯坦狹義相對論,物質(zhì)在進入黑洞的事件視界之后是不可能再出來的,只有霍金輻射可以向外微量的輻射物質(zhì),但是這種物質(zhì)輻射量小到完全可以忽略不計,所以一般認為黑洞本身是不發(fā)光,也不會向外發(fā)射物質(zhì)的,黑洞就像我國神話傳說中的饕餮巨獸,吃東西只吃不吐,所以這次的黑洞自發(fā)噴射物質(zhì)事件讓科學家們非常驚訝。

  森德斯將這次發(fā)現(xiàn)的黑洞自發(fā)噴射物質(zhì)的事件比喻為“黑洞吃飽飯后的打嗝”,她說:“這一事件的發(fā)生讓我們完全措手不及,因為以前沒有人見過這樣的事情,在已有的物理規(guī)則下,這是不可能發(fā)生的,所以現(xiàn)在沒有人想到會有這樣的天文事件發(fā)生。”

  這次的黑洞自行閃光事件距離它上次吞噬恒星已經(jīng)過去了近三年時間,通常黑洞在吞噬物質(zhì)時,有些碎片物質(zhì)會在引力擾動下回到視界之外,但這種情況其實很少見,為什么AT2018hyz在吞噬恒星的時候沒有向外噴射物質(zhì),卻在兩年零8個月之后又噴射了呢?

  有天文學家認為,這一現(xiàn)象與黑洞內(nèi)部的能量活動有關(guān),有可能是兩年多前黑洞吞噬的恒星在黑洞內(nèi)部轉(zhuǎn)化為能量流后沖擊了黑洞內(nèi)部的動態(tài)平衡,激發(fā)出了一種共振現(xiàn)象,最終使得部分物質(zhì)得以從黑洞內(nèi)部被推了出來。

  但也有天文學家認為黑洞的運行并不會違反愛因斯坦狹義相對論,不可能把內(nèi)部物質(zhì)再吐出來,所以這次事件中黑洞之所以發(fā)光仍然是因為它吞噬了大量物質(zhì),沒有觀察到不代表它就沒有吞噬,畢竟目前人類的天文觀測能力還是太低了。


 

  比如它吞噬了一顆大質(zhì)量行星,行星本身是不發(fā)光的,所以其本身很難被觀測到,當行星質(zhì)量足夠大,比如是一顆褐矮星,那么其在黑洞引力下被吞噬時,瞬間的閃光也是能被觀測到的。

  但是研究團隊并不認同這種說法,因為觀測數(shù)據(jù)顯示并沒有在黑洞周邊發(fā)現(xiàn)引力波活動和引力擾動現(xiàn)象,所以傾向于認為這是一次黑洞的自行噴發(fā)現(xiàn)象,而且這是史上首次觀測到黑洞的由內(nèi)而外的物質(zhì)噴發(fā)事件,目前科學家們也無法理解黑洞的這一行為,不過這也有助于科學家們重新認識黑洞與其他的活動特性。

 

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