科學家捕獲罕見黑洞的最佳證據
科學家捕獲罕見黑洞的最佳證據
這張圖片顯示的數據來自NASA/ESA的哈勃太空望遠鏡(黃白色)和NASA的錢德拉x射線天文台(紫色)。左下方的紫白色光源顯示了一顆恆星的殘骸發出的x射線，當它落入一個中等質量的黑洞時，它被撕開了。黑洞的宿主星系位於圖像的中央。
科學家們已經證明了小黑洞的存在，以及那些超質量黑洞的存在，但是存在著一種難以捉摸的黑洞，即所謂的中等質量黑洞(IMBHs)。來自新罕布希爾大學空間科學中心的一項新研究顯示，迄今為止最有力的證據表明，這個中間路線的黑洞確實存在，它偶然地捕獲了一個正在行動的黑洞，吞噬了一顆相遇的恆星。
「我們感到很幸運地發現了這個對象與大量的高質量的數據,這有助於確定黑洞的質量和理解這個壯觀的事件的本質,」林說大成,UNH的太空科學中心研究助理教授和這項研究的主要作者。「早期的研究，包括我們自己的研究，發現了類似的事件，但要麼發現得太晚，要麼發現得太遠。」
在發表在《自然天文學》雜誌上的研究中，研究人員首次利用衛星成像技術探測到了這一重要的活動跡象。他們在一個遙遠星系的外圍發現了一個巨大的多波長輻射耀斑。耀斑的亮度會隨著時間的推移而衰減，就像一顆擾亂或被黑洞吞噬的恆星所預期的那樣。在這種情況下，這顆恆星在2003年10月受到破壞，它所產生的輻射在接下來的十年中衰減。發射光子在能量上的分布取決於黑洞的大小。這些數據提供了為數不多的可靠的方法來稱重或確定黑洞的大小。
研究人員利用了三架軌道x射線望遠鏡、NASA的錢德拉x射線天文台、Swift衛星以及ESA的xmm -牛頓的數據，找到了多波長輻射照明彈，這些照明彈有助於識別罕見的黑洞。長期耀斑的特徵提供了一顆恆星被撕裂的證據，被稱為潮汐中斷事件(TDE)。由於來自黑洞的強烈引力，潮汐力可以摧毀一個物體——比如一顆恆星——因為它走得太近了。在TDE過程中，一些恆星碎片以高速向外拋去，而其餘的則落入黑洞。當它向內運動並被黑洞吸收時，這種物質會加熱到數百萬度，併產生明顯的x射線耀斑。研究人員表示，這些類型的耀斑很容易達到最大光度，是檢測IMBHs最有效的方法之一。
林教授說:「從星系形成的理論來看，我們預計星團中會有很多質量中等的遊離黑洞。」「但我們知道的非常非常非常少，因為它們通常安靜得令人難以置信，很難被探測到，而當我們遇到被撕碎的恆星時，能量爆發的情況非常罕見。」
由於這種恆星觸發脈衝的發生率非常低，因此，科學家們認為，他們的發現意味著，在整個宇宙的星系外圍，潛伏著許多的IMBHs。
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