天文學(xué)家們困惑地看著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞的日冕迅速消失，直到幾個(gè)月后才重新出現(xiàn)。最新研究表明，這一奇怪的事件是由一顆失控的恒星引起的。

概念圖：圓盤(pán)狀的熱氣和X射線（顯示為藍(lán)白色）包圍著的特大質(zhì)量黑洞（supermassive black hole）。粉色的條紋展示了被黑洞撕碎的偏離軌道的恒星的殘片正落入黑洞。圖片來(lái)源：美國(guó)航天局/加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（NASA/ JPL-Caltech）

兩年前，天文學(xué)家看到了令人困惑的一幕。特大質(zhì)量黑洞的“洞冕”快速在視野里變淡、消失，在數(shù)月后才重新出現(xiàn)。新研究顯示，這個(gè)奇怪的現(xiàn)象可能源于一顆“離家出走”的恒星。

特大質(zhì)量黑洞位于銀河系的中央，他們和普通黑洞一樣會(huì)吸走一切光。因此，它們常被被稱(chēng)為吸積盤(pán)的環(huán)狀旋轉(zhuǎn)氣體包圍，這會(huì)使它們周?chē)雌饋?lái)閃閃發(fā)光。

“洞冕”來(lái)自高能粒子產(chǎn)生的 X 射線光，它無(wú)視了超大質(zhì)量黑洞足以吸走一切的力量，因此我們?cè)诘厍蛏弦部梢蕴綔y(cè)到其輻射。

2018,年，位于約 1 億光年外一星系核心處的超大質(zhì)量黑洞1ES 1927+654的日冕消失了。

這篇新論文的共同作者、麻省理工學(xué)院物理學(xué)助理教授艾琳·卡拉 (Erin Kara) 在一份新聞稿中解釋說(shuō)：“我們預(yù)計(jì)，發(fā)生如此大的亮度變化應(yīng)該需要數(shù)千到數(shù)百萬(wàn)年。但在這個(gè)物體中，我們看到其亮度一年內(nèi)下降了10000個(gè)單位，甚至在8小時(shí)內(nèi)上下波動(dòng)了 100 倍。這種情況我們聞所未聞，非常令人難以置信?！?/p>

概念圖：被破壞的日冕和將黑洞與吸積盤(pán)分開(kāi)的間隙。 圖片來(lái)源：美國(guó)航天局/加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

然后，在接下來(lái)的幾個(gè)月里，X 射線“洞冕”重新出現(xiàn)在視野中，并恢復(fù)了從前的亮度?？ɡf(shuō)，這是“我們第一次看到‘洞冕’消失后又自己恢復(fù)，而且我們實(shí)時(shí)觀測(cè)到了這一過(guò)程。”

重要的是，正如《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》（Astrophysical Journal Letters）上的新論文所述，天文學(xué)家在“洞冕”開(kāi)始變暗的前一刻，探測(cè)到了一個(gè)異常明亮的閃光。根據(jù)全星域超新星自動(dòng)搜索器（All-Sky Automated Survey for Super-Novae，簡(jiǎn)稱(chēng)ASSA-SN）的記錄，這次閃光比該星系的正常亮度大約亮 40 倍。注意到這一事件后，位于其他天文臺(tái)幾個(gè)天文學(xué)家也開(kāi)始用其他波長(zhǎng)（包括光學(xué)和紫外線）觀測(cè)并研究這個(gè)活動(dòng)星系核（active galactic nucleus）。

黑洞的“洞冕”是在這次較為強(qiáng)烈的爆發(fā)后才開(kāi)始從視野中消失的。最后，正如卡拉在麻省理工學(xué)院的新聞稿中所說(shuō)：“我們無(wú)法再探測(cè)到它。這種情況我們見(jiàn)所未見(jiàn)”。

正如新論文所述，黑洞的“消失”是因?yàn)樗辉偻淌筛浇奈镔|(zhì)，可以說(shuō)，它的食物供應(yīng)被突然切斷了。研究人員提出了一個(gè)理論以解釋這點(diǎn)，即一顆恒星撞上了黑洞。

依照理論，這顆任性的恒星因?yàn)槟撤N原因被撞出其正常軌道沖向了黑洞，它被黑洞巨大的引力撕裂成碎片并被拋灑在吸積盤(pán)上。這種快速移動(dòng)的碎片隨后驅(qū)散了一些氣體，在黑洞和吸積盤(pán)間制造了一個(gè)臨時(shí)間隙。

該論文的主要作者，智利圣地亞哥迭戈波塔萊斯大學(xué)（Diego Portales University，Santiago of Chile）的天文學(xué)家克勞迪奧·里奇（Claudio Ricci）在美國(guó)宇航局的一份聲明中說(shuō)：“我們很少在黑洞吸積過(guò)程中看到這樣的變化。這太奇怪了，起初我們以為可能是數(shù)據(jù)有問(wèn)題。當(dāng)我們知道這個(gè)現(xiàn)象是真的的時(shí)候，我們興奮極了。但我們也不知道這是什么情況；和我們溝通過(guò)的人中，沒(méi)有一個(gè)人見(jiàn)過(guò)這樣的事情?！?/p>

根據(jù)該理論，這一空隙最終合上了，且“洞冕”也恢復(fù)了活動(dòng)。

“逃家恒星”假說(shuō)與觀察結(jié)果非常吻合，但它并非如此簡(jiǎn)單。比如，天文學(xué)家無(wú)法解釋為什么“洞冕”會(huì)突然變暗，而非逐漸變暗。而且，我們還需要考慮黑洞磁場(chǎng)線的作用，它可能在制造和維持高能“洞暈”方面發(fā)揮了重要作用。

卡拉說(shuō)：“這些數(shù)據(jù)有很多謎團(tuán)，但這十分令人興奮，因?yàn)槲覀冋趯W(xué)習(xí)有關(guān)宇宙的新知識(shí)。我們認(rèn)為恒星假說(shuō)是個(gè)很好的假設(shè)，但我們也會(huì)花很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)分析這一事件?！?/p>

BY: George Dvorsky

FY: 憶染

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