每 4.5 天就釋放 X 射線耀斑的狂野黑洞,天文學家解釋其奇特行為

作者 | 發布日期 2025 年 05 月 09 日 17:18 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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每 4.5 天就釋放 X 射線耀斑的狂野黑洞,天文學家解釋其奇特行為

一個綽號 Ansky 的奇怪黑洞系統沉寂數幾十年後突然亮起,2019 年底開始規律釋放 X 射線閃光,現在天文學家終於可以解釋原因。


近幾年,天文學家新識別一種稱為「準週期噴發(quasi-periodic eruptions,QPEs)」的高能量耀斑現象,而位於室女座、距離地球約 3 億光年的 SDSS1335+0728 星系(綽號 Ansky)是目前已知第 8 個 QPE 來源,也是迄今活力最高的 QPE。

Ansky 系統原本相當沉寂,直到 2019 年底出現第一個活動跡象開始明亮至今,研究幾年後天文學家得出結論,這種異常變化可能是黑洞突然「開口進食」進入活躍階段,如今星系明亮、緊湊的中央區域被歸類為活躍星系核。

2024 年 2 月,瓦爾帕萊索大學 LorenaHernández-García 團隊注意到 Ansky 系統開始接近週期性產生 X 射線爆發,能量還比其他已知類似爆發高 100 倍,同時打破時間記錄,每 4.5 天就產生強大 X 射線爆發,每次持續約 1.5 天。

▲ 黑洞反覆發出 X 射線耀斑可能是一個小天體反覆穿過並擾亂黑洞吸積盤物質引起。(Source:歐洲太空總署

科學家不理解引起準週期噴發的原因,當前想法是 QPE 由一個物體(可能是恆星或小黑洞)和超大質量黑洞吸積盤相互作用引起,或者說與潮汐破壞事件有關,但沒有證據表明 Ansky 系統摧毀了 1 顆恆星,這種反覆 X 射線爆發特徵促使研究團隊考慮其他可能性。

藉由 XMM-牛頓衛星、中子星內部結構探測器(NICER)、尼爾·格雷爾斯雨燕天文台、錢卓拉 X 射線天文台數據,團隊能衡量 Ansky 系統暗度,並計算 Ansky 系統在 X 射線爆發時釋放多少能量,科學家認為,Ansky 系統之所以出現準週期性 X 射線爆發,是因為一個小天體反覆穿過黑洞吸積盤並擾亂盤面物質引起。

這個小天體軌道不完全呈圓形,且隨時間推移逐漸靠向黑洞,後者極端重力扭曲周圍時空結構也改變該物體軌道,引起準週期性爆發。

根據當前理解,直到徘徊在黑洞附近的該天體被完全分解前,Ansky 系統可能還會維持明亮好幾年。進一步調查 Ansky 系統將有助科學家更理解黑洞周遭環境及其演變。

新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

(首圖來源:歐洲太空總署

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