10000光年外,一个黑洞面露狰狞

近日,美国宇航局NASA公布了一项非凡发现——钱德拉X射线天文台拍摄到银河系内一个恒星级黑洞爆发的惊人场景。

据介绍,这个黑洞的质量大约为太阳8倍,距离地球约10000光年,与一颗质量约为太阳一半的恒星构成双星系统,名为MAXI J1820+070。由于两者距离太近,黑洞凭借强大引力不断吸积恒星物质,产生惊人爆发,以接近光速向太空喷射物质。

10000光年外,一个黑洞面露狰狞!NASA抓拍到惊人场景

上图的背景为银河系可见光与红外图像,十字所标示的是MAXI J1820+070所在位置,图像右侧展现了钱德拉X射线天文台拍摄的黑洞爆发。

不是连光都无法逃脱黑洞的魔掌吗?黑洞又如何向外喷射物质?黑洞在吞噬物质时会形成巨大的吸积盘,吸积盘中的物质只要越过黑洞事件视界就万劫不复。只不过,吸积盘的范围远超事件视界,吸积盘中的物质因剧烈摩擦被加热到超高温而产生惊人爆发,一些物质会在事件视界外沿着磁力线形成双极喷流。

10000光年外,一个黑洞面露狰狞!NASA抓拍到惊人场景

钱德拉X射线天文台在2018年11月以及2019年2月、5月、6月,对MAXI J1820+070进行了4次观测,记录下该系统中黑洞爆发的情况。图像中心明亮的X射线源为MAXI J1820+070,可以看到它朝着南北两侧高速喷出物质。在2019年5月和6月的观测中,南侧喷流由于太微弱而没被探测到。

10000光年外,一个黑洞面露狰狞!NASA抓拍到惊人场景
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10000光年外,一个黑洞面露狰狞!NASA抓拍到惊人场景
10000光年外,一个黑洞面露狰狞!NASA抓拍到惊人场景

观测数据表明,黑洞喷流的速度非常惊人,达到了光速的80%。有意思的是,南侧喷流指向地球方向,使我们在测量时产生超光速错觉。2018年7月-12月,牛津大学的天文学家乔·布莱特(Joe Bright)领衔的研究小组,曾在无线电波段对MAXI J1820+070展开观测,也探测到了相关现象。

在一项新研究中,巴黎大学的天文学家马蒂尔德·埃斯皮纳斯(Mathilde Espinasse)带队,综合分析无线电数据和钱德拉X射线天文台的数据,对黑洞喷流进行深入研究。

他们发现,黑洞喷流在远离黑洞时会不断减速。而且,喷流的大部分能量并没有转化为辐射,而是在与周围物质相互作用的过程中释放出来,这可能是喷流减速的原因。当喷流在星际空间与周围物质碰撞时,会形成类似超音速飞机的音爆,产生比大型强子对撞机还强的高能粒子。

研究人员已经将相关发现发布在最新一期的《天体物理学杂志快报》上。

来源:三体迷

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来源: 国家空间科学中心

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