黑洞|银河系内发现奇特黑洞 外围吸积盘严重扭曲


黑洞|银河系内发现奇特黑洞 外围吸积盘严重扭曲

科学家发现银河系内一个黑洞 , 其吸积盘的亮度突然出现大幅度变化 , 这是吸积盘的某个位置扭曲翘起所致 。 这个黑洞距离地球只有9600光年 , 就位于银河系内 , 是距离地球最近的黑洞之一 。
国际空间站(ISS)上日本的X射线望远镜最早发现了这个天体系统MAXI J1820+070 , 在2018年3月收到了它发出的瞬时X射线信号 。
按照现有的认知 , 两个进行剧烈互动的天体组成的系统 , 会发出这样的X射线瞬时信号 。 这两个天体可以是质量一大一小的两颗恒星;也可以一个是恒星 , 另一个是黑洞 。 MAXI J1820+070是后者 , 其中黑洞质量大约是太阳的8倍 。
研究者之一英国南安普敦大学(University of Southampton)教授查尔斯(Phil Charles)说:“恒星的物质被黑洞吸走 , 并在黑洞的周围形成一圈绕行黑洞的尘埃盘 , 也叫吸积盘 。 当吸积盘内的物质再被黑洞吸收、要跨越黑洞的事件视界的时候 , 这些物质被加热到高温而且变得不稳定 。 这个过程会出现剧烈的喷发 , 持续的时间长短差异很大 , 从几毫秒到几个月都有可能 。 ”
研究介绍说 , MAXI J1820+070系统发出的信号持续了好几个月 , 而且它距离地球很近、又不位于银河系银盘平面内 , 信号没有被遮挡 , 研究组才幸运地观测到它的奇特之处 。
研究组从构建的模型里 , 从直观的视觉效果看到了这个过程的发生:黑洞附近吸积盘放射出大量的X射线 , 周围的物质受到辐射后被加温到大约10000K(九千多摄氏度) , 此时 , 看到系统发出了可见光 。 这就能解释为什么可见光一般是随着X射线的减弱而减弱 。
但是在观测到MAXI J1820+070喷发信号的3个月之后 , 研究人员发现它发出的可见光出现大幅度的明暗变化——就像我们转动电灯的亮度控制旋钮 , 灯光亮度会出现明暗变化一样 。 在最亮的时刻 , 亮度大约是最暗时刻的两倍 , 这个过程大约经过了17小时 。
奇怪的地方在于它发出的X射线信号没有变化 。 是什么原因造成了可见光如此明显的变化?
研究组分析后认为只有一个可能性 , 黑洞附近的吸积盘扭曲翘起 , 导致X射线照射到的吸积盘的面积大幅度增加 , 可见光也随之变强 。
研究人员表示 , 这项发现打开了一个研究黑洞周围吸积盘的扭曲 , 如何影响其结构、特性的全新领域 。
【黑洞|银河系内发现奇特黑洞 外围吸积盘严重扭曲】这份研究10月26日发表于《王家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 。