科学家发现两巨大黑洞扰动气体云 不断重现
來源:大紀元天文学家发现,在10亿光年外的一个星系中央,有两个黑洞正在不断地扰动气体云。此为艺术家所绘制的示意图。(NASA/Sonoma State University)
【大纪元2024年11月14日讯】(大纪元记者陈俊村报导)天文学家发现,在距离地球10亿光年的遥远星系中有两个巨大的黑洞正在扰动气体云,而且这种现象不断发生。这两个黑洞的质量加总有4,000万个太阳那么大。
美国国家航空航天局(NASA)在11月13日发布的新闻稿中指出,天文学家藉由该局的尼尔‧格雷尔斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory),首次发现一个星系中心的一对巨型黑洞搅乱四周气体云的讯号。
智利千禧年天体物理研究所(Millennium Institute of Astrophysics)暨瓦尔帕莱索大学(University of Valparaíso)天体物理学家埃尔南德斯-加西亚(Lorena Hernández-García)表示,这个被称为AT 2021hdr的奇怪事件,每隔几个月就会重复发生一次。埃尔南德斯-加西亚说,他们认为气体云淹没了那两个黑洞。当那两个黑洞彼此环绕轨道运行时,它们会与气体云相互作用,扰动并消耗其气体,这样系统发出的光线中就产生了一种振荡。这对黑洞位于一个名为2MASX J21240027+3409114的星系的中心。该星系位于天鹅座(Cygnus),距离地球10亿光年之遥。而这两个黑洞相距约160亿英里(260亿公里),距离足够近,以至于光在它们之间传播只需要一天的时间。它们的质量总计为太阳质量的4,000万倍。
天文学家估计,这两黑洞每130天环绕一圈,在大约7万年内就会发生碰撞和合并。(延伸阅读:超大质量黑洞从休眠中咆哮苏醒 科学家首见)在2021年,天文学家藉由加州理工学院(California Institute of Technology)的“史维基瞬变设备”(Zwicky Transient Facility,ZTF)首次发现AT 2021hdr。从那时候起,他们每隔60至90天就会再次目击这样的事件。在埃尔南德斯-加西亚主导的一项研究中,埃尔南德斯-加西亚与她的团队从2022年11月开始观察AT 2021hdr。他们一开始认为,他们发现的这个讯号可能是该星系中央正常活动的副产品。接着,他们探讨了一颗距离黑洞太近的恒星被摧毁是否为可能原因。最后,他们确定了另一种可能性,也就是气体云的潮汐瓦解事件(tidal disruption event),这种潮汐力的破坏比双黑洞本身的破坏还大。当气体云遇到这两个黑洞时,引力将气体云撕裂,在黑洞周围形成细丝,而摩擦产生的热会使其升温,让靠近黑洞的气体变得特别稠密和炽热。
当这两个黑洞在轨道上运行时,复杂的相互作用力会在每次旋转时从系统中喷射出一些气体。这些相互作用最终产生了天文学家观察到的波动光。埃尔南德斯-加西亚和她的团队计划继续观测AT 2021hdr,以便更好地了解该系统并改进他们的模型。他们也对研究它的母星系感兴趣,目前该星系正在与附近的另一个星系合并。尼尔‧格雷尔斯雨燕天文台的首席研究员琴科(Bradley Cenko)说,随着该天文台即将迎来设立20周年纪念日,令人难以置信的是,它仍在帮助科学界完成所有新的研究。他说:“它还可以做很多事情,以指导我们了解不断变化的宇宙。”上述研究成果于11月13日发表在《天文与天体物理学报》(Astronomy and Astrophysics)期刊上。
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