1250億倍太陽一年的能量！超大黑洞噴射物

一項新的研究發現，一顆被塵埃包裹的巨大黑洞撕裂了一顆恆星，它噴發出超高速粒子噴射出的能量是太陽每年釋放能量1250億倍。這是天文學家第一次直接從黑洞中對這類射流的形成和演化成像。這一發現可能有助於天文學家發現許多黑洞毀滅恆星的新實例。超大質量黑洞的質量是太陽數百萬到數十億倍，被認為潛伏在大多數(如果不是全部的話)大型星系的中心。如果一顆恆星離如此巨大的黑洞太近，它強大的引力就會在所謂的潮汐擾動事件中將其撕裂。

在Arp 299這對相撞的星系中，研究人員發現了超大質量黑洞撕裂附近恆星的證據，將其碎片拉入軌道圓盤中，並向外噴射出強大的粒子，背景照片是哈勃太空望遠鏡拍攝的撞擊星系的照片。圖片：Sophia Dagnello/NRAO/AUI/NSF/NASA/STScI

博科園-科學科普：就像黑洞從恆星上撕裂一樣，這種物質會形成一個旋轉的圓盤，在落入黑洞之前會發出明亮的光芒。先前的研究也表明，粒子噴射從這些所謂的吸積盤的兩極以極高的速度向外發射。這項新研究的研究人員說：大多數情況下，超大質量黑洞不會主動吞噬任何東西。到目前為止，天文學家發現的為數不多的潮汐擾動事件為科學家們提供了更多了解這些噴流的形成和演化的機會。2005年1月30日，天文學家利用位於加那利群島的威廉·赫歇爾望遠鏡分析了一對被稱為Arp 299的碰撞星系，該星系距離地球近1.5億光年。該研究的共同作者，芬蘭土爾庫大學的Seppo Mattila說：他們發現了來自Arp 299的一個碰撞星系核心的明亮的紅外光爆發。

2005年7月17日,使用甚長基線數組(基線)- 10射電望遠鏡網路遍布數千英里,可以共同努力,基本上就像一個巨大的射電望遠鏡——科學家發現一種新的廣播源排放量Arp 299的同一位置。馬提拉在一份聲明中說：隨著時間的推移，這顆新星體在紅外線和射電波長下仍然很亮，但在可見光和x射線下卻不亮。」「最可能的解釋是，銀河系中心附近厚厚的星際氣體和塵埃吸收了x射線和可見光，然後將其重新輻射成紅外線。

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在Arp 299系統中，這個超大質量黑洞粉碎了一顆恆星，結果產生了一個不斷擴張的輻射區域，表明一股粒子向外噴射。圖片：Mattila, Perez-Torres, et al; Bill Saxton/NRAO/AUI/NSF

研究人員最初認為這是一顆超新星爆炸的恆星，但這個解釋與數據不符。近十年來的持續監測顯示，被稱為Arp 299-B AT1的射電輻射源朝一個方向擴展，就像噴氣式飛機所期望的那樣，但對於超新星來說卻不是這樣。無線電數據顯示，飛機上的物質以平均約25%的光速向外噴射。與此形成對比的是，西班牙格拉納達Andalusia天體物理研究所的Miguel Perez-Torres在接受Space.com採訪時表示，一顆超新星在10年後的平均膨脹速度至多是光速的5%。馬提拉說：我們繼續耐心地收集越來越多的數據，以發現這個來源的真正本質，我們的耐心得到了回報。

組合我們的紅外線和無線電觀測,加上先進的射電噴流的模擬和計算紅外發射的塵土飛揚的區域周圍的一個超大質量的黑洞,就留給我們一個合理的解釋——紅外線和無線電發射的破壞來自不幸的恆星被黑洞吞噬時通過太接近這個宇宙怪獸。研究人員估計，這種噴射來自一個質量為太陽2000萬倍的超大黑洞。黑洞位於一對相互碰撞的星系的核心位置，它的作用是撕碎一顆比太陽質量大兩倍的恆星。佩雷斯-托雷斯在一份聲明中說:「我們以前從來沒有直接觀察到這些事件中某一事件的形成和演變。」科學家們說，新的發現令人驚訝：Arp 299-B AT1被發現是一個項目的一部分，該項目旨在探測碰撞對星系中的超新星爆炸。

這一紅外爆炸最初被認為是超新星爆炸——直到2011年，也就是爆炸發生六年後，Arp 299-B AT1才開始顯示出它的延伸，而不是一顆超新星。在過去的十年,飛機釋放超過1.5 x 10 ^ 52爾格的能量在紅外和無線電波，這大約是太陽每年釋放能量的1250億倍。在VLBA的幫助下，現在科學家們正在「見證無線電來源如何分裂成幾個獨立的來源，告訴我們射流與周圍介質的相互作用是如何進行的。科學家們指出，這一現象在可見光和x射線波段並不明亮，可能是由於氣體和塵埃的影響。

這可能有助於解釋為什麼潮汐擾動事件並不像理論上預測的那樣明亮。在星系的塵埃中心漏掉了多少類似的事件，這些事件只能通過紅外和射電觀測才能被發現，但在光學光線下是完全不可見的？。這些新的發現表明，紅外和射電望遠鏡可能會發現許多潮汐中斷事件，直到現在才發現，因為灰塵吸收了它們的任何可見光，。這些事件在早期宇宙中可能更為常見，因此研究它們可能有助於科學家了解新生的宇宙。這項研究於6月15發表在《科學》上。

博科園-科學科普｜文：Charles Q. Choi/Space

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