黑洞饕餮盛宴:创纪录地吞噬恒星

三座X射线天文台观测到一个超大质量黑洞吞噬一颗巨星超过十年

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一项新的研究发现,一个超大质量黑洞吞噬一颗恒星已经超过十年——大约是之前已知此类事件持续时间的10倍。

这次吞噬事件持续时间之长表明,这颗恒星非常巨大,或者它被比任何其他已知被黑洞吞噬的恒星更彻底地消耗殆尽,研究团队成员表示。

该研究的天文学家使用了三座太空望远镜——NASA的钱德拉X射线天文台和雨燕卫星,以及欧洲航天局的XMM-牛顿飞船——来检查一个名为XJ1500+154的X射线源,它距离地球18亿光年。[图片:宇宙中的黑洞]


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XMM-牛顿号于2005年7月首次发现了这个源,并从此持续对其进行监测,钱德拉和雨燕卫星也是如此。钱德拉的观测表明,XJ1500+154位于一个小星系的中心,强烈暗示它与一个超大质量黑洞有关。(这些庞然大物可能包含比太阳质量大数十亿倍的质量,潜伏在大多数(如果不是全部)星系的中心。)

X射线是由“潮汐瓦解事件”(TDE)产生的——一个恒星或其他物体正在被黑洞强大的引力撕裂,研究人员说。在TDE期间,一些注定要灭亡的物体的物质向内坠落,被加热到极高的温度,从而产生X射线耀斑。

XJ1500+154 X射线耀斑与天文学家以前见过的任何事物都不同,研究团队成员表示。

“我们目睹了一颗恒星壮观而持久的消亡,”新罕布什尔大学的首席作者林大成在一份声明中说。“自1990年代以来,已经探测到数十起潮汐瓦解事件,但没有一起像这次一样保持如此长时间的明亮。”

这三座望远镜的观测还表明,黑洞在吞噬恒星的同时一直在快速增长。这一结论可能有助于揭示一个天文谜团——超大质量黑洞是如何在很久以前如此迅速地变大的。(其中一些庞然大物在宇宙诞生的“大爆炸”之后仅仅10亿年就已包含10亿个太阳质量。)

“这一事件表明,黑洞确实可以以非常高的速度增长,”中国遵义师范学院的合著者斯特凡妮·科莫萨在同一份声明中说。“这可能有助于[我们]理解早熟的黑洞是如何形成的。”

当然,创纪录的盛宴不会永远持续下去。该团队的建模工作表明,XJ1500+154 X射线耀斑将在未来几年内显著减弱,食物供应将在未来十年内大幅下降。

这项新研究于今天(2月6日)在线发表在《自然·天文学》杂志上。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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