黑洞不断“打嗝”它们多年前摧毁的恒星,天文学家不知道为什么

黑洞不断“打嗝”它们多年前摧毁的恒星,天文学家不知道为什么

一幅插图展示了一次潮汐瓦解事件,一个黑洞撕裂并吞噬了一颗恒星。(图片来源:uux.cn/索菲亚·达涅罗,NRAO/AUI/美国国家科学基金会)

(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(罗伯特·李):多达一半吞噬恒星的黑洞在数年后“打嗝”出它们的恒星残骸。

天文学家在花费数年时间观察潮汐破裂事件(TDEs)中的黑洞后发现了这一点。

当恒星冒险过于靠近黑洞时,就会发生TDEs。这些宇宙怪兽的巨大引力产生了令人难以置信的潮汐力,拉伸和挤压恒星——这一过程被称为意大利面化。TDEs中的不幸恒星在几个小时内被撕裂或“瓦解”,这是由可见光中强大的电磁辐射发出的信号。

被摧毁的恒星的一些恒星物质被抛离黑洞,而其余的物质在其周围形成一个薄的类似飞盘的结构,称为吸积盘,逐渐将这些物质送入黑洞。在早期,吸积盘是不稳定的,物质四处晃动并自我撞击,导致可被无线电波探测到的外流。但是天文学家传统上只在TDEs后的几个月内观察这些吞噬恒星的黑洞。

然而,在新的研究中,天文学家观察了数百天涉及TDEs的黑洞,发现在高达50%的情况下,黑洞在TDE数年后“打嗝”回恒星物质。

“如果你在几年后观察,这些黑洞中非常非常大的一部分在早期没有无线电发射,实际上会突然在无线电波中“打开”,该研究的主要作者Yvette Cendes,哈佛和史密森天体物理中心的研究助理告诉《生活科学》。“我称之为‘打嗝’,因为我们有某种延迟,这种物质直到比人们预期的晚得多的时候才从吸积盘中出来。”

24个黑洞中的10个黑洞的这种物质的重新发射发生在恒星毁灭事件之后的2到6年之间。8月25日上传到预印本数据库arXiv的一项研究中描述了这些观察结果,该研究尚未经过同行评议。

黑洞绝对是乱七八糟的食客

森德斯和他的团队不知道是什么导致黑洞在多年后“开启”,但不管是什么,肯定不是来自黑洞内部。

黑洞以事件视界为标志,在这一点上引力是如此之强,甚至连光都无法逃脱。“黑洞是非常极端的引力环境,甚至在你越过视界之前,这才是真正的驱动力,”森德斯说。“我们并不完全了解无线电波中观察到的物质是来自吸积盘,还是储存在更靠近黑洞的某个地方。不过,黑洞绝对是肮脏的食客。”

这个谜团部分源于模拟TDEs的计算机模型,TDEs通常在恒星毁灭后几周就终止了。新的研究表明,模型需要更新,以捕捉黑洞的一些最意想不到的行为。

例如,在两种情况下,黑洞发出的无线电波达到峰值,减弱,然后再次达到峰值。

“出现了第二个高峰,两个黑洞重新变亮,这是完全新的和意想不到的,”森德斯说。“人们认为你会有一个外流,然后它就完成了。所以这一观察意味着这些黑洞可以‘打开’,然后再次‘打开’。”

森德斯说,该团队将继续监测所有导致TDE的黑洞,特别是当它们中的一些仍然变得越来越亮的时候。




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