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神秘的天文信号显示:有黑洞喷射物直指地球(动图)

新闻来源: cnBeta 于2022-12-01 8:30:12  提示:新闻观点不代表本网立场

天文学家已经确定了一个令人难以置信的明亮的X射线、光学和无线电信号的来源,该信号出现在宇宙边缘距离我们的一半处。该信号被命名为AT 2022cmc,是今年早些时候由加利福尼亚的Zwicky瞬变设施发现的。今天(11月30日)发表在《自然-天文学》上的研究结果表明,它可能来自于一个物质的喷射,以接近光速的速度从一个超大质量的黑洞中喷射出来。



包括来自麻省理工学院和伯明翰大学的研究人员在内的研究小组认为,喷流是一个突然开始吞噬附近恒星的黑洞的产物,在这个过程中释放了大量的能量。他们的发现可以为超大质量黑洞如何进食和生长提供新的线索。



兹威基瞬变设施使用安装在南加州帕洛玛天文台的塞缪尔-奥斯钦望远镜上的最先进的宽视场相机扫描天空。资料来源:帕洛玛天文台/加州理工学院

天文学家已经观察到了其他这样的"潮汐破坏事件",即TDEs,其中一颗经过的恒星被黑洞的潮汐力撕碎了。然而,AT 2022cmc比迄今为止发现的任何TDE都要亮,而且在大约85亿光年之外,也是迄今为止发现的最远的TDE。

研究小组利用欧洲南方天文台在智利的甚大望远镜测量了与AT 2022cmc的距离。

伯明翰大学的副教授Matt Nicholl博士说。"我们的光谱告诉我们,这个源头很热:大约3万度,这是典型的TDE。但是我们也看到了这个事件发生地的星系对光线的一些吸收。这些吸收线向更红的波长高度偏移,告诉我们这个星系比我们预期的要远得多!"



位于智利阿塔卡马沙漠的帕拉纳尔天文台的超大型望远镜,或称VLT。资料来源:A. Ghizzi Panizza/ESO

这样一个遥远的事件怎么会在我们的天空中显得如此明亮?研究小组说,黑洞的喷流可能直接指向地球,使信号看起来比喷流指向任何其他方向的时候更亮。这种效应是"多普勒增强",类似于路过的警报器发出的放大的声音。

AT 2022cmc是迄今为止探测到的第四个多普勒增强的TDE,也是2011年以来观察到的第一个此类事件。它也是第一个用光学巡天发现的被提升的TDE。随着更强大的望远镜在未来几年的启动,它们将揭示出更多的TDEs,这可以揭示出超大质量黑洞是如何成长并塑造其周围的星系的。

在AT 2022cmc的最初发现之后,研究小组使用中子星内部成分探索器(NICER)集中研究了这个信号,这是一个在国际空间站上运行的X射线望远镜。

美国宇航局的中子星内部成分探测器(NICER),在中间,是国际空间站上的一个X射线望远镜。资料来源:美国宇航局

"前三天的情况看起来很正常,"Dheeraj"DJ"Pasham回忆说,他是这项研究的第一作者。"然后我们用X射线望远镜观察它,我们发现的是,这个源比最强大的伽马射线暴余辉要强大100倍。"

通常情况下,天空中这种明亮的闪光是伽马射线暴--从大质量恒星坍缩中喷出的极端X射线射流。

伯明翰大学的助理教授Benjamin Gompertz博士领导了伽马射线暴的对比分析工作。"他说:"伽马射线暴是这样的事件的通常嫌疑人。然而,尽管它们很亮,但一颗塌陷的恒星所能产生的光是有限的。因为AT 2022cmc如此明亮,持续时间如此之长,我们知道一定有什么真正巨大的东西在推动它--一个超大质量黑洞。"

极端的X射线活动被认为是由"极端吸积事件"驱动的,当被撕碎的恒星落入黑洞时产生了一个碎片的漩涡。事实上,研究小组发现,AT 2022cmc的X射线亮度与之前探测到的三个TDEs相当,虽然比它们更亮。

"它可能正在以每年一半的太阳质量的速度吞噬恒星,"Pasham估计。"这种潮汐破坏很多都发生在早期,而我们能够在黑洞开始吞噬恒星的一周内,就捕捉到这个事件。"

"我们预计未来会有更多这样的TDEs,"共同作者Matteo Lucchini补充说。"然后,我们可能最终能够解释黑洞究竟是如何发射这些极其强大的喷流的。"
网编:和评

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