[圖文]一個超大質量黑洞吞噬一顆紅巨星 | 陽光歷史

 

A-A+

[圖文]一個超大質量黑洞吞噬一顆紅巨星

2015年11月28日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 264 次

美國宇航局觀測到一個超大質量黑洞吞噬一顆紅巨星。這個超大質量黑洞潛伏在一個距地球27億光年的星系中央。由於距離黑洞過近,不幸的紅巨星被黑洞的巨大引力撕裂,最後走向死亡。這是科學家第一次觀測到紅巨星被黑洞吞噬。





  超大質量黑洞的質量是太陽的幾百萬倍,甚至幾十億倍,潛伏在絕大多數星系中央。這些「引力怪物」靜靜地等待,等待恆星等毫無察覺的獵物靠近,而後借助驚人的引力將其撕裂吞噬。借助於地面和太空望遠鏡,美國馬里蘭州約翰斯-霍普金斯大學天文學家蘇維-格扎麗領導的研究小組證實被黑洞吞噬的獵物是一顆富含氦氣的恆星。

  格扎麗表示:「被黑洞的巨大引力撕裂時,這顆恆星的部分殘骸墜落黑洞,餘下的被高速噴射。隨著時間的推移,我們觀測到墜落黑洞的恆星氣體產生的閃光。此外,我們還確定被高速噴射的氣體的光譜,證實其主要由氦氣構成。我們似乎在從一個犯罪現場收集證據。由於氣體中的氦氣占較大比重而氫氣數量極少,說明這顆被黑洞吞噬的恆星一定擁有一個富含氦氣的星核。」

  為了確定恆星身份,格扎麗等人借助了宇航局的星系演化探測器(一架太空望遠鏡)以及夏威夷哈萊阿卡拉火山山頂的Pan-STARRS(全景巡天望遠鏡及快速反應系統的英文首字母縮寫)望遠鏡。此次觀測發現有助於科學家瞭解黑洞周圍的惡劣環境以及恆星類型。實際上,科學家已經不是第一次觀測到不幸的恆星被黑洞吞噬。

  研究小組認為這顆恆星的星核很久以前曾被氫氣包裹,最後被同一個黑洞剝離。它處在生命的末期,在絕大多數氫燃料耗盡之後,它的體積發生膨脹,成為一顆紅巨星。天文學家認為這顆膨脹的恆星沿著一條橢圓形軌道環繞黑洞,與彗星環繞太陽的軌道類似。靠近黑洞時,它的大氣層被巨大的黑洞引力剝離,殘餘繼續踏上死亡之旅,隨著進一步靠近黑洞,這顆恆星被完全撕裂吞噬。

  天文學家指出,超大質量黑洞吞噬恆星的現象非常罕見,每個星系每一萬年可能只發生一次。為了發現這種現象,格扎麗的研究小組使用星系演化探測器對數十萬個星系進行紫外觀測,同時用Pan-STARRS望遠鏡進行可見光觀測。兩架望遠鏡通過對整個夜空進行掃瞄,搜尋包括超新星爆炸在內的短暫現象。2010年6月,他們觀測到一個明亮的紫外閃光,來自一個星系的中央,其中央的黑洞此前一直處於休眠狀態。一個月後,閃光的強度達到峰值,而後在隨後的12個月時間裡逐漸趨於暗淡。

  這一次觀測到的閃光與超新星爆炸釋放的爆炸性能量類似,但亮度達到峰值的速度較慢,用了近一個半月時間。研究小組成員、巴爾的摩太空望遠鏡科學院的阿明-萊斯特表示:「這一事件持續的時間越長,我們就越興奮,因為我們意識到這要麼是一次非常罕見的超新星爆炸,要麼是一次截然不同的事件,例如一顆恆星被黑洞吞噬。」

  通過測量閃光的亮度,天文學家計算出這個黑洞的質量,相當於幾百萬個太陽,與銀河系中央的黑洞不相上下。根據亞利桑那州霍普金斯山的多鏡面望遠鏡天文台的分光鏡的觀測發現,這個黑洞吞噬了大量氦氣。分光鏡將光線分割成彩虹色,進而揭示出天體的特徵,例如溫度和氣體構成。為了排除閃光來自於活躍的星系核這種可能性,研究小組利用宇航局的錢德拉X射線望遠鏡對炙熱氣體進行研究。研究結果顯示這些氣體並非來自於活躍的星系核


標籤:



給我留言