雙黑洞系統爆發超強光 亮度為銀河系的100倍

【2023年08月16日訊】(記者林達編譯報導)在距離我們50億光年的OJ287星系中,兩顆相互繞轉的黑洞導致一場巨大的光爆發,其亮度是銀河系的100倍。

在宇宙中,很少有星體能夠產生這樣的奇觀。此次發現的光爆發來自一個雙星系統,系統由兩個被困在高速舞蹈中的黑洞組成。

質量約為1.5億個太陽質量的小黑洞以接近光速圍繞一個質量為180億個太陽質量的大個夥伴運行。

關於這個罕見光爆發的研究論文發表在《王家天文學會月刊》(MNRAS)2023年6月刊上。

該研究的科學家表示,2022年2月所記錄的這一爆發發生在小黑洞撞擊大黑洞周圍的氣體盤時。像這樣的氣態盤很常見,因為黑洞,尤其是潛伏在星系中心的超大質量黑洞,具有如此巨大的引力,它會撕裂恆星和其它距離太近的物體,從而形成氣態的吸積盤

當小黑洞以接近光速穿過此吸積盤時,吞噬一些氣體,這反過來又激發小黑洞噴出爆炸性輻射噴流。

「據估計,爆發發生在小黑洞在墜落過程中吸收了大量新氣體後不久,」來自塔塔基礎研究所的該研究主要作者毛里·瓦爾托寧(Mauri Valtonen)在一份聲明中說。

「正是吞噬過程導致OJ287突然變亮。據認為,這個過程賦予了從OJ287中的小黑洞射出噴流的能力,」瓦爾托寧補充道。

這是天文學家首次直接從OJ287星系中的小黑洞觀測到光爆發。因為這場盛會只持續了一天。

瓦爾托寧在聲明中補充說:「十年前就預測會發生這樣的事件,但直到現在才得以證實。事實證明,我們只是運氣不好。在那些OJ287做『特技表演』的夜晚,偏偏沒有人在觀察它。」

該事件是第一個證明較小黑洞存在的觀測證據。截止目前,其存在只能通過觀察大黑洞的引力對它的影響來預測。更具體地說,大黑洞也會發出強大的輻射噴流,而這些噴流有一種奇特的擺動,天文學家將其歸因於來自小黑洞引力的結果。

瓦爾托寧在新聞稿中說,黑洞「在天空中彼此非常靠近,以至於人們無法單獨看到它們,它們在我們的望遠鏡中合併為一個點」。

瓦爾托寧及其團隊已從這個系統中看到了許多其它明亮的光爆發。事實上,幾十年來他們一直在研究黑洞,第一次成功的觀測可以追溯到1983年,後續觀測分別發生在1994、1995、2005、2007、2015和2019年。

塔塔基礎研究所研究報告的合著者阿查維杜·戈帕庫馬爾(Achamveedu Gopakumar)在聲明中說:「現在理論預測的光爆總數為26個,幾乎都已被觀察到。」

研究稱,隨著小黑洞圍繞大黑洞運行,這些爆發將繼續發生,儘管將是不規則的,因為12年的軌道是長方形的。◇

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