遥远星系的黑洞,“心脏”在跳动

落在超大质量黑洞上的物质,当它从周围的吸积盘中“进食”之时,会从一个相对较小的空间区域释放出巨大的能量。

2007年,在一个被称为RE J1034+396的遥远星系的中心,人们首次探测到了黑洞的“心跳”。这个遥远的星系距离地球大约6亿光年。这是一个什么概念呢?

光的速度大约是每秒30万公里,从地球开始以这样的速度“飞行”6亿年才能到达RE J1034+396星系。

换个角度,光从该星系发出,要经过6亿年才能到达地球。也就是说,我们所“看”到的该星系图景,则是它6亿年前的样子。

遥远星系的黑洞,“心脏”在跳动
图源: Pixabay

沧海桑田,也远不如此吧。

根据科学家们的观测,来自于这个星系的信号,每隔1个小时就会重复一次。直到2011年,卫星观测被我们的太阳所阻断,信号的接收也便终止了。

然而,令科学家们惊讶的是,当欧洲航天局的XMM-牛顿卫星于2年前终于能够再次观察到RE J1034+396星系的黑洞时,这个黑洞的“心跳”依然存在。

星系中心活跃的超大质量黑洞可以吸积周围物质形成围绕黑洞旋转的吸积盘。落在超大质量黑洞上的物质,当它从周围的吸积盘中“进食”之时,会从一个相对较小的空间区域释放出巨大的能量。不过,科学家们很少将其视作一种类似心跳的可重复模式。

那么,黑洞的这种心跳是如何形成的呢?

遥远星系的黑洞,“心脏”在跳动
图中橙黄色圆盘状区域即为黑洞的吸积盘。图源: Ars Technica

原来,围绕黑洞旋转的吸积盘内部并不是稳定不变的,而是在膨胀和收缩。

这一系列的研究同时也证明了,此类来自于超大质量黑洞的“心跳信号”强度很高并且持久。除此之外,也为后续研究这种信号的本质和起源提供了很好的参考价值。

相关研究团队表示,下一步的研究计划是对这些有趣的信号进行综合分析,并将其与银河系中恒星级质量黑洞的行为进行比较

Sciteller团队将持续跟踪相关进展,并及时分析报道给广大读者。

参考文献:

  1. Chichuan Jin, Chris Done, Martin Ward, “Reobserving the NLS1 galaxy RE J1034+396 – I. The long-term, recurrent X-ray QPO with a high significance”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2020, 495, 3538-3550.
  2. “Black hole’s heart still beating”, Durham University, 10 June 2020.

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