你好,欢迎光临天博官方网站!

打开客服菜单
黑洞吞噬恆星时会改变进餐氛围 _天博平台
2020-03-17 15:09天博官网
【天博官网】

宇宙中,几乎所有星系中心都有超大质量黑洞。这些黑洞都是有耐心的补食者,等待恆星不经意经过它们的地盘时,用无敌的重力场将它们扯碎吞噬。天文学家有时候能在可见光波段看到这个补食过程,有时则是在X射线波段看到,但几乎没有同时观测到这两种辐射,这代表黑洞是用两种不同的方式吞噬恆星的吗?

恆星被黑洞捕捉扯碎而形成长长的物质流。Credit: NASA/JPL-Caltech/JHU/UCSC
图说:恆星被黑洞捕捉扯碎而形成长长的物质流,长到头部已绕黑洞一週后与后方尾部物质相撞的程度。Credit: NASA/JPL-Caltech/JHU/UCSC

荷兰太空研究所(Netherlands Institute for Space Research,SRON)暨奈梅亨拉德堡德大学(Radboud University)天文学家Peter Jonker等人透过钱卓X射线观测卫星(Chandra)观测一些X射线源,而这些X射线源多年之前都已在可见光波段侦测并识别过。研究结果显示:这些X射线源显然都是正在被黑洞吞噬的恆星,而它们在被吞噬过程中,似乎会先发出可见光,而后才发出X射线。所以黑洞的进食习性相当固定,亦即:不管被吞噬的恆星状况如何,黑洞似乎都以同样方式进食,而后根据固定模式改变进餐氛围,从温和的白光变成苍白而明亮的X射线。Jonker等人希望这项假设能透过即将安装完成的新设施来观测证实,例如即将发射的eROSITA X射线卫星,或是如即将安装在智利的BlackGEM的可见光望远镜等。

在恆星被黑洞吞噬的过程中,会被逐渐扯碎,而后随着快速环绕黑洞的过程形成一道被愈拉愈长的物质流,长到甚至能绕完黑洞一週,头部追上后方尾部的景象,像是贪吃蛇游戏一样。这样头尾相撞的物质碰撞将导致物质流与黑洞的距离减少,逐渐落向黑洞。Jonker等人提出两个可能的假设来解释可见光和X射线会依次释出的理论。

第一个假设是可见光辐射是物质流首尾碰撞期间释出的能量造成的,而X射线则是随后物质落往黑洞的过程中发出的。恆星被扯碎后的气体物质会以黑体辐射(black body)方式发光,其波谱的峰质是落在软X射线波段。

第二种假设认为物质流首尾碰撞会发出X射线,但周边有稠密的星云吸收了这些X射线后,再以可见光波段再辐射出来。当恆星物质逐渐消散到一定程度后,这个稠密星云也变得稀薄到能允许X射线辐射通过的程度,此时物质的势能(potential energy)也随之有损失。

无论那个观点,Jonker等人的理论都意味着黑洞自旋和被吞噬的恆星发出的X射线量有关。他们认为现今对黑洞的自转状况虽仍是未知,不过如果未来eROSITA能每年观测到几百道物质流,就能确认黑洞有自转;如果每年仅能侦测到少数几道物质流,那幺黑洞就几乎是静止的状态。(编译/张桂兰)
 
资料来源:Phy.org


上一篇: 行星大小其实有限制 _天博平台
下一篇: 小行星直径达900公尺,飞掠地球附近 _天博平台
Processed in 0.002043 Second.