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每一秒,它都能吃掉一个地球

黑洞是宇宙中最致密、最神秘的天体。这些极度压缩的天体的质量比我们的太阳大数百万甚至数十亿倍,它们的引力强大到连光都无法逃脱。黑洞通过一个叫作吸积的过程吞噬着周围的一切,从围绕这个巨大天体旋转的气体和尘埃的薄盘中吸走物质。

但黑洞同样各有千秋。有些比其他更大,虽然所有黑洞都在不断吞噬着周围的物质,但有些黑洞增长得也快得多。

近日,一个国际团队发现了过去 90 亿年间增长最快的黑洞。这个巨大的黑洞的质量是太阳的 30 亿倍,它疯狂地吞噬着一切,让这个庞然大物仍在迅速成长。它每年"吃掉"的质量相当于 80 个太阳,或者可以这么说,它每秒就能吞掉一个地球的质量。研究论文已于近日提交至《澳大利亚天文学会出版物》(尚未接受同行评议)。

快速增长的怪兽

新研究中的这个黑洞(类星体)被称为 SMSS J114447.77-430859.3,简称J1144,它的光穿越了 70 亿年才到达地球。

在宇宙历史的早期,黑洞的快速增长并不罕见。但是,将这个新发现的天体与过去 60 年间发现的其他天体进行比较时,团队意识到,J1144 的增长似乎"无与伦比"。

其他类似大小的黑洞在数十亿年前就停止了增长,但不同的是,J1144 仍在变大。它现在比银河系中心的超大质量黑洞人马座 A* 大 500 倍,它的事件视界(一个有进无出的边界)容纳得下整个太阳系。

黑洞的艺术家畅想图,它周围环绕着吸积盘。(图/ESO, ESA, Hubble, M. Kornmesser)

黑洞表面物质的这种快速吸积也驱动着它所属的类星体喷射出巨大的能量,使得它比银河系中所有恒星的光还要亮 7000 倍,也是近 90 亿年来最明亮的此类事件之一。

类星体艺术家畅想图。类星体是宇宙中最明亮的一类天体,由摄食黑洞驱动。(图/ESO, M. Kornmesser)

从地球上看,这个类星体的星等亮度为 14.5,这意味着它只比冥王星略微暗一点,但别忘了,它可比冥王星远得多。

天文学家可以通过测量类星体有多亮,来判断黑洞的增长速度。简单来说,这是因为随着更多东西落入黑洞中,这些物质就像从山坡上滚下来的球那样,速度不断增加,落入黑洞的气体内部存在大量摩擦,这些气体因此变得非常炽热,照耀着太空。

团队由此推断,这个巨大的黑洞每秒就能吞下一个地球。他们确信,这是已发现的过去 90 亿年来增长最快的黑洞。

新的研究旅程

有关 J1144 的研究才刚刚开始。研究人员非常好奇,究竟是什么造就了这个与众不同的庞然大物,是否发生了什么灾难性的宇宙事件,比如两个巨大的星系相互碰撞,将大量物质输送到黑洞,为它提供了"养料"。

他们希望有机会在紫外光谱中进一步研究 J1144,从而探索更多有关黑洞附近区域的情况。由于 J1144 如此明亮,它应该正在电离黑洞周围的一大片气体,也就是将气体的电子移除。研究人员认为,利用大型望远镜,有可能会看到黑洞周围气体的旋转。

事实上,半个多世纪以来,天文学家一直在寻找这样的超明亮天体,并且已经发现了无数更暗的天体,但是这个令人惊讶的 J1144 却被错过了。

研究人员推测,这可能跟它所在的位置有关。过往的大量搜索都会避开过于接近银道面的地方,因为那里可能会"让事情变得一团乱",早期的许多调查通常在距银道面 30 到 20 度之间便停止了,但 J1144 位于 18 度左右。

这也给了天文学家一次很好的提醒,他们可能会进一步扩大搜索范围。但研究人员同样表示,他们"非常有信心,J1144 的纪录应该很难被打破"。

 


posted @ 22-06-23 10:53  作者:admin  阅读量:
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