發現一黑洞吸取物質不經過吸積盤,速度高達每秒 9 萬公里

作者 | 發布日期 2018 年 09 月 27 日 18:36 | 分類 天文 , 航太科技 follow us in feedly

黑洞是著名的宇宙饕客,專吞那些倒楣經過的天體。不過每個黑洞吞食的速度也不一,而天文學家最近便發現有一個超大質量黑洞,竟以接近三分之一光速的速度迅速吸收掉一團物質。



新研究由英國萊斯特大學物理與天文學系教授 Ken Pounds 領導,利用歐洲太空總署的 XMM-牛頓衛星(X-ray Multi-Mirror Newton),觀察到這個超大質量黑洞質量達太陽 4,000 萬倍,位於距離地球超過 10 億光年的 PG211 + 143 星系中心。

PG211 + 143 星系又屬於西佛星系(Seyfert galaxy),特點為擁有活躍星系核(AGN),在無線電波、紅外線、紫外線、X 射線波段都有強烈電磁輻射,並有對應於每秒 500~4,000 公里相對運動的強烈都卜勒效應。

特別的是,物質落入黑洞的路徑並不是循著吸積盤,而是直接由外被吸進中心。一般來說,被黑洞強大引力吸過去的彌散物質因角動量夠大,可與中心黑洞抗衡,因此會堆積成圍繞著黑洞旋轉的盤狀結構,稱為吸積盤,而大多數氣體都透過吸積盤以螺旋方式緩慢進入中心。

但情況並非總是如此。氣體和塵埃雲可以從任何方向進入黑洞,所以吸積盤沒有理由永遠保持完美對齊的狀態,團隊新研究便證明了過去從未被觀察到的理論:即吸積盤也會斷裂使各種碎片互相碰撞,以至於抵消氣體旋轉的速度,造成氣體以更快速度、更直接衝入黑洞中心。

(Source:萊斯特大學

也因此,PG211 + 143 星系中心的超大質量黑洞能以每秒 9 萬公里(接近光速三分之一)的速度,吞掉一團地球大小的物質團塊。

這也可以解釋為何在早期宇宙中的黑洞能迅速獲得龐大質量,這是由於吸積盤不對齊讓黑洞可在更短時間內吸入更多氣體。新論文發表在《皇家天文學會月刊》。

(首圖來源:NASA