99.99%光速!超大质量黑洞喷射罕见喷流,来自一颗死亡的恒星

黑洞永远都只能吞噬吗?不,它们也会释放出物质,比如强大的喷流。最近,天文学家捕捉到了一束来自超大质量黑洞的喷流,其能量几乎是迄今为止最强的。

这束喷流来自85亿光年外,制造者是一个质量达太阳5亿倍的超大质量黑洞,它在遥远的宇宙深处迅速自转着。这个黑洞非常疯狂,平均每2年就能吞噬一个太阳质量那么多的物质!而且,它的周围仍然有恒星作为“食物”被“投喂”。这不,产生巨大喷流的根源,就在于一颗胆敢闯入黑洞引力范围内的恒星。

当这颗恒星过于靠近黑洞的时候,就会被黑洞的引力撕碎,这叫做潮汐破坏事件。然后,恒星的物质会打着旋儿落入黑洞。在这个过程中,下落的物质之间剧烈摩擦,就有可能发出光来,这就是黑洞的吸积盘。不过,这次吞噬过程的吸积盘不是天文学家发现它的关键,真正引起注意的,是黑洞的喷流。

当天文学家利用X射线望远镜进行观测的时候,发现它在这个波段尤其明亮。根据麻省理工学院的天文学家Dheeraj Pasham的说法,它比此前最强大的伽马射线暴的余晖还要强烈100倍!

为什么会这样呢?答案很简单,那就是它来自黑洞的天体物理学喷流。

当恒星的物质向黑洞下落的时候,有一小部分带电粒子会在事件视界外的磁场线中被加速。黑洞的磁场就像是粒子加速器一样,将等离子体加速到接近光速,以至于它们以接近光速的速度从黑洞两极射出,这就是相对论性喷流。

巧合的是,在这次名叫AT2022cmc的潮汐破坏事件中,其中一束喷流恰好对准了地球射过来!在这个过程中,会产生多普勒效应,导致我们看到的喷流比实际情况更加明亮。科学家指出,这是人类迄今为止检测到的第4个出现多普勒增强效应的潮汐破坏事件,上一次还是在十几年前。

据推测,这种相对论性喷流在潮汐破坏事件中出现的概率仅有1%,而这一次发现的更是有史以来最明亮的喷流之一。

在今年2月的时候,天文学家利用美国的兹威基瞬变设施首次发现了这束喷流。随后,世界各地乃至太空中的20台望远镜纷纷行动起来,对准了这里。在接下来几个星期的时间里,天文学家们获取了大量的数据。有两组天文学家团队分别对这次事件进行了研究,并将成果分别发表在《自然》和《自然-天文学》两大杂志上。

本次研究对于天文学家来说非常有意义,他们尚不明确为何有的潮汐破坏事件有相对论性喷流,有的却没有。这个位于85亿光年外的黑洞处于高速自转中,或许这就是关键。

另外,天文学家还没法解释超大质量黑洞是如何迅速成长到如此惊人的尺寸的,或许这个黑洞惊人的吞噬速度能够解释这个问题。

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