黑洞為什么閃爍?研究調(diào)查了5000只食星巨獸

 人參與 | 時(shí)間:2025-11-22 14:29:04
黑洞為什么閃爍?黑洞研究調(diào)查了5000只食星巨獸
2022年拍攝到了銀河系中心人馬座A*黑洞周圍發(fā)光的吸積盤。Credit: EHT Collaboration
(神秘的閃爍獸地球uux.cn)據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)(Christian Wolf, The Conversation):即使以天文學(xué)家的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,黑洞也很奇怪。研究三亞外圍(外圍預(yù)約)外圍外圍上門外圍女(微信180-4582-8235)提供高端外圍上門真實(shí)靠譜快速安排不收定金見人滿意付30分鐘內(nèi)到達(dá)它們的調(diào)查質(zhì)量是如此之大,它使它們周圍的只食空間彎曲得如此之緊密,以至于任何東西都無(wú)法逃脫,星巨甚至連光本身也無(wú)法逃脫。黑洞
然而,閃爍獸盡管黑洞著名的研究黑色,一些黑洞還是調(diào)查非??梢姷?。這些星系真空吞噬的只食氣體和恒星在單向進(jìn)入黑洞之前被吸進(jìn)了一個(gè)發(fā)光的圓盤,而這些圓盤比整個(gè)星系更明亮。星巨三亞外圍(外圍預(yù)約)外圍外圍上門外圍女(微信180-4582-8235)提供高端外圍上門真實(shí)靠譜快速安排不收定金見人滿意付30分鐘內(nèi)到達(dá)
更奇怪的黑洞是,這些黑洞閃閃發(fā)光。閃爍獸發(fā)光圓盤的研究亮度可能會(huì)每天波動(dòng),沒有人完全確定原因。
我們依靠NASA的小行星防御努力,在五年內(nèi)觀察了5000多個(gè)天空中增長(zhǎng)最快的黑洞,試圖了解為什么會(huì)出現(xiàn)這種閃爍。在《自然天文學(xué)》的一篇新論文中,我們報(bào)告了我們的答案:一種由摩擦力和強(qiáng)引力和磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的湍流。
巨型食星者
我們研究超大質(zhì)量黑洞,這種黑洞位于星系的中心,質(zhì)量與數(shù)百萬(wàn)或數(shù)十億個(gè)太陽(yáng)一樣大。
我們自己的銀河系,銀河系,在其中心有一個(gè)這樣的巨星,其質(zhì)量約為400萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)。在大多數(shù)情況下,組成銀河系其余部分(包括我們的太陽(yáng))的大約2000億顆恒星快樂地圍繞著中心的黑洞運(yùn)行。
然而,在所有星系中,事情并不是那么平靜。當(dāng)成對(duì)的星系通過引力相互吸引時(shí),許多恒星最終可能會(huì)被拉得離星系黑洞太近。這對(duì)星星來(lái)說是個(gè)糟糕的結(jié)局:它們被撕碎并吞噬。
我們相信這一定發(fā)生在黑洞重達(dá)10億個(gè)太陽(yáng)的星系中,因?yàn)槲覀儫o(wú)法想象它們?cè)趺磿?huì)變大。這也可能發(fā)生在過去的銀河系。
黑洞也可以以一種更慢、更溫和的方式進(jìn)食:吸入被稱為紅巨星的老年恒星噴出的氣體云。
給料時(shí)間
在我們的新研究中,我們仔細(xì)觀察了宇宙中增長(zhǎng)最快的5000個(gè)黑洞的攝食過程。
在早期的研究中,我們發(fā)現(xiàn)了胃口最大的黑洞。去年,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)黑洞,它每秒都會(huì)吃掉相當(dāng)于地球的東西。2018年,我們發(fā)現(xiàn)了一種每48小時(shí)吃掉一整個(gè)太陽(yáng)的動(dòng)物。
但我們對(duì)它們的實(shí)際進(jìn)食行為有很多疑問。我們知道,在進(jìn)入黑洞的過程中,物質(zhì)會(huì)螺旋狀地進(jìn)入一個(gè)發(fā)光的“吸積盤”,其亮度足以超過整個(gè)星系。這些可見的黑洞被稱為類星體。
這些黑洞中的大多數(shù)都離我們很遠(yuǎn)很遠(yuǎn),我們看不到磁盤的任何細(xì)節(jié)。我們?cè)诟浇暮诙粗車幸恍┪e盤的圖像,但它們只是在吸入一些宇宙氣體,而不是在享用恒星。
五年閃爍的黑洞
在我們的新工作中,我們使用了美國(guó)宇航局位于夏威夷的ATLAS望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)。它每晚掃描整個(gè)天空(如果天氣允許),監(jiān)測(cè)從外部黑暗中接近地球的小行星。
這些全天掃描也恰好提供了背景深處饑餓黑洞發(fā)光的夜間記錄。我們的團(tuán)隊(duì)為每一個(gè)黑洞制作了一部為期五年的電影,展示了吸積盤的氣泡和沸騰的發(fā)光漩渦導(dǎo)致的亮度的日常變化。
這些黑洞的閃爍可以告訴我們一些關(guān)于吸積盤的信息。
1998年,天體物理學(xué)家史蒂文·巴爾布斯(Steven Balbus)和約翰·霍利(John Hawley)提出了一種“磁旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性”理論,描述了磁場(chǎng)如何在磁盤中引起湍流。如果這是正確的想法,那么磁盤應(yīng)該以規(guī)則的模式發(fā)出嘶嘶聲。它們會(huì)以隨機(jī)的模式閃爍,隨著圓盤的旋轉(zhuǎn)而展開。較大的圓盤以緩慢的閃爍速度運(yùn)行得更慢,而較小的圓盤則以更快的速度運(yùn)行得更快。
但現(xiàn)實(shí)世界中的磁盤會(huì)證明這一點(diǎn)嗎?(“簡(jiǎn)單”一詞是否是描述超密度、失控環(huán)境中的湍流的正確詞匯,而這種環(huán)境中的空間本身就被彎曲到了臨界點(diǎn),這可能是一個(gè)單獨(dú)的問題。)
使用統(tǒng)計(jì)方法,我們測(cè)量了5000個(gè)磁盤發(fā)出的光隨著時(shí)間的推移閃爍的程度。每一個(gè)閃爍的模式看起來(lái)都有些不同。
但當(dāng)我們按大小、亮度和顏色對(duì)它們進(jìn)行分類時(shí),我們開始看到有趣的圖案。我們能夠確定每個(gè)磁盤的軌道速度,一旦你將時(shí)鐘設(shè)置為以磁盤的速度運(yùn)行,所有的閃爍模式看起來(lái)都是一樣的。
這種普遍的行為確實(shí)是由“磁旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性”理論所預(yù)測(cè)的。
真是令人欣慰!這意味著這些令人難以置信的大漩渦終究是“簡(jiǎn)單”的。
這也開啟了新的可能性。我們認(rèn)為吸積盤之間剩下的細(xì)微差別是因?yàn)槲覀儚牟煌姆较蛴^察它們。
下一步是更仔細(xì)地檢查這些細(xì)微的差異,看看它們是否具有辨別黑洞方向的線索。最終,我們未來(lái)對(duì)黑洞的測(cè)量可能會(huì)更加精確。 頂: 1535踩: 33