科学2.75亿光年外,一黑洞8小时内亮度变化100倍,科学家表示从未见过


_本文原题:2.75亿光年外 , 一黑洞8小时内亮度变化100倍 , 科学家表示从未见过
我们都知道 , 黑洞是不发光的 , 反而能够将所有靠近它的光都吞噬 。
但是 , 人类总是能够找到方法 , 让不可能变为可能 。 由于物质在被黑洞吞噬下落的过程中会发光 , 形成一个巨大的吸积盘 , 这也就成为了人类观测黑洞的重要手段 。 我们的确无法直接观测黑洞 , 但是却可以从吸积盘中获得大量关于黑洞的信息 。 这些吸积盘通常非常明亮 , 而且伴有强大的射线 , 有的甚至相当于几亿个释放X射线的太阳 , 非常恐怖 。
科学2.75亿光年外,一黑洞8小时内亮度变化100倍,科学家表示从未见过
本文插图
有趣的是 , 有些时候 , 黑洞的吸积盘竟然会“熄灭” 。 更加令人惊奇的是 , 熄灭了的吸积盘 , 还会突然再被点燃 。
在距离我们2.75亿光年的一个名为ES 1927+654的星系中心 , 有一个质量达到了太阳1900万倍的超大质量黑洞 。 和其他类似的宇宙怪兽一样 , 它也凭借着自己无与伦比的能力为整个星系提供能量 , 形成所谓的活跃星系核 。 但另一方面 , 它也让人类第一次见识了黑洞“眨眼”的现象 。
这样诡异的现象 , 在2018年的时候就被科学家注意到了 。 他们利用全天超新星自动勘测(ASASSN)对整个宇宙进行巡视观测的时候 , 在ES 1927+654星系中发现了这个黑洞 , 当时它的吸积盘释放出的光度是它在正常情况下的40倍 , 因此被ASASSN捕捉到 。
科学2.75亿光年外,一黑洞8小时内亮度变化100倍,科学家表示从未见过
本文插图
这件事马上引起了科学家们的兴趣 , 他们纷纷将望远镜对准这一片区域 , 想要观测这里发生了什么 。 刚开始的观测似乎相当顺利 , 但是渐渐地 , 科学家们发现有点不对劲 , 在这次异常变亮事件的大约160天后 , 这个活跃星系核竟然开始变暗 。 令科学家惊奇的是 , 在接下来的40天里 , 它不仅仅是变回到了原来的亮度 , 甚至几乎完全熄灭了!
麻省理工学院(MIT)的物理学家Erin Kara在描述这件事的时候说:“在ASASSN目睹了它所经历的那一次疯狂的剧烈爆发后 , 我们又见证了它吸积盘的消失 。 它最终变得根本无法观测 , 这是我们从来没有见过的 。 ”
ES 1927+654并没有就此停下它的表演 , 接下来的日子里 , 它又开始变亮 。 在第一次被观测到耀变后大约300天 , 它的亮度又达到了正常亮度的20倍 。
科学2.75亿光年外,一黑洞8小时内亮度变化100倍,科学家表示从未见过
本文插图
在2.75亿光年以外 , 这个黑洞就好像在向我们神秘地眨眼 。
Kara指出:“按照我们的推测 , 这样的光度变化应该在几千年甚至几百万年的时间尺度下才会出现 。 但是在这个天体身上 , 我们发现了一年之内就能够完成的10000倍光度变化 , 也曾观测到短短8个小时内就有100倍的光度变化 , 这在以前是闻所未闻的 , 实在令人百思不得其解 。 ”
智利迭戈波塔利斯大学天体物理学家Claudio Ricci也表示:“我们在黑洞吸积过程中从未见过这种变化 , 这件事如此诡异 , 以至于我们最初一度以为是数据出问题了 。 当我们确认它真的在变化时非常兴奋 , 但真的不知道我们到底发现了什么 , 我们又和其他人交流 , 他们也没见过这种事 。 ”
他们也尝试去解释这个现象 , 这就要从黑洞吸积盘的原理说起了 。
科学2.75亿光年外,一黑洞8小时内亮度变化100倍,科学家表示从未见过
本文插图
我们知道 , 黑洞的本质是一个奇点 。 根据万有引力定律可知 , 它的引力范围与质量成正比 。 在某个范围内 , 所有的光都不可能逃脱 , 这个范围就叫视界范围 , 其边界就是事件视界 , 也就是所谓的“不归点” 。 在事件视界之外 , 就是黑洞的吸积盘 , 吸积盘的内部边缘 , 是一圈高温等离子体(corona) 。


推荐阅读