伯明翰大學 | 天文學家說,神秘明亮的閃光是一個黑洞噴流直接指向地球
指南者留學
2022-12-01 22:15:42
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<p>這個被命名為AT 2022cmc的信號是今年早些時候由加州的茲威基瞬態(tài)設(shè)施發(fā)現(xiàn)的。今天發(fā)表在《自然天文學》上的研究結(jié)果表明,它很可能來自一個超大質(zhì)量黑洞以接近光速的速度噴射出來的物質(zhì)噴流。</p>
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<p>包括麻省理工學院和伯明翰大學的研究人員在內(nèi)的研究團隊認為,噴射物是一個黑洞突然開始吞噬附近的一顆恒星的產(chǎn)物,在這個過程中釋放出巨大的能量。他們的發(fā)現(xiàn)可能會為超大質(zhì)量黑洞如何覓食和生長提供新的線索。</p>
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<p>天文學家已經(jīng)觀察到其他類似的“潮汐破壞事件”(TDEs),即經(jīng)過的恒星被黑洞的潮汐力撕裂。然而,AT 2022cmc比迄今為止發(fā)現(xiàn)的任何TDE都要亮,也是迄今為止探測到的最遠的TDE,距離約85億光年。</p>
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<p>該團隊使用位于智利的歐洲南方天文臺的超大望遠鏡測量了到AT 2022cmc的距離。</p>
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<p>伯明翰大學副教授馬特·尼克爾博士說:“我們的光譜告訴我們,輻射源很熱:大約3萬度,這是TDE的典型特征。”但我們也看到了發(fā)生這一事件的星系對光的吸收。這些吸收線高度向更紅的波長偏移,這告訴我們,這個星系比我們預(yù)期的要遠得多!”</p>
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<p>因為AT 2022cmc如此明亮,持續(xù)時間如此之長,我們知道一定有什么真正巨大的東西在為它提供能量——一個超大質(zhì)量的黑洞。</p>
<p><br />Benjamin Gompertz博士,伯明翰大學物理與天文學院</p>
<p><br />如此遙遠的事件怎么會在我們的天空中顯得如此明亮?該團隊表示,黑洞的噴流可能直接指向地球,這使得信號看起來比噴流指向其他方向時更亮。這種效果是“多普勒增強”,類似于經(jīng)過的警報聲的放大。</p>
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<p>AT 2022cmc是迄今探測到的第四個多普勒增強TDE,也是自2011年以來觀測到的第一個這樣的事件。這也是利用光學巡天發(fā)現(xiàn)的第一個增強的TDE。隨著未來幾年功能更強大的望遠鏡的啟動,它們將揭示更多的tde,這可以揭示超大質(zhì)量黑洞是如何成長的,以及如何塑造它們周圍的星系。</p>
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<p>在AT 2022cmc的初步發(fā)現(xiàn)之后,該團隊利用國際空間站上運行的x射線望遠鏡——中子星內(nèi)部成分探測器(nice)聚焦于信號。</p>
<p>該研究的第一作者Dheeraj“DJ”Pasham回憶道:“頭三天看起來很正常。”“然后我們用x射線望遠鏡觀察它,我們發(fā)現(xiàn),該源比最強大的伽馬射線爆發(fā)余輝強100倍。”</p>
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<p>通常情況下,天空中這種明亮的閃光是伽馬射線暴——大質(zhì)量恒星坍縮時噴出的x射線輻射的極端噴流。</p>
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<p>伯明翰大學的助理教授Benjamin Gompertz博士領(lǐng)導(dǎo)了伽馬射線暴對比分析。“伽瑪射線暴是這類事件的常見嫌疑人。他說。</p>
<p>“然而,盡管它們很亮,但一顆坍縮的恒星所能產(chǎn)生的光是有限的。因為AT 2022cmc如此明亮,持續(xù)時間如此之長,我們知道一定有什么真正巨大的東西在為它提供能量——一個超大質(zhì)量的黑洞。”</p>
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<p>這種極端的x射線活動被認為是由“極端吸積事件”驅(qū)動的,當粉碎的恒星落入黑洞時,會產(chǎn)生一個碎片漩渦。事實上,該團隊發(fā)現(xiàn)AT 2022cmc的x射線光度與之前探測到的三個tde相當,盡管比它們更亮。</p>
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<p>“它吞噬恒星的速度可能是每年太陽質(zhì)量的一半,”Pasham估計。“很多這種潮汐破壞發(fā)生在早期,我們能夠在一開始就捕捉到這一事件,在黑洞開始吞噬恒星的一周內(nèi)。”</p>
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<p>合著者Matteo Lucchini補充說:“我們預(yù)計未來會有更多這樣的tde。”“然后我們也許能說,最終,黑洞是如何發(fā)射這些極其強大的噴流的。”</p>
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<p>格雷厄姆·史密斯博士是伯明翰大學宇宙學的讀者,他說:“AT2022cmc的亮度引起了人們的興奮,因為它可能是引力透鏡,這是第一次發(fā)現(xiàn)引力透鏡TDE,雖然我們已經(jīng)排除了對這個特定天體的這種令人興奮的解釋,但我們期待著在即將到來的維拉·c·魯賓天文臺有更多這樣的發(fā)現(xiàn)。”</p>
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<p>對這篇論文有貢獻的其他伯明翰科學家有薩曼莎·奧茨博士、艾莎·阿默爾博士、埃文·雷德利博士和鑫悅·盛博士。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
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