巨變中的宇宙:中等質量黑洞吞噬恆星

【正見新聞網2018年06月21日】

圖:哈勃望遠鏡和錢德拉望遠鏡看到的X射線暴發源(圖中紫色亮斑)。Credit: X-ray: NASA/CXC/UNH/D.Lin et al, Optical: NASA/ESA/STScI

中等質量黑洞是一種質量介於恆星質量黑洞與超大質量黑洞之間的一類黑洞,一般大約有幾百到幾百萬個太陽質量。和恆星質量黑洞以及超大質量黑洞所不同的是,中等質量黑洞的觀測證據很少。雖然有一些間接證據,但還難以證實它們的存在。

2018年6月18日,由新罕布夏大學(University of New Hampshire)的林大成博士率領的研究團隊在《自然》雜誌子刊《自然天文》上發表論文,發現了一個中等質量黑洞吞噬恆星,在這個過程中釋放了大量能量,並引發了一個X射線暴發。這個X射線源編號為3XMM J215022.4-055108,是在2003年被首次發現,距地球約7.4億光年。研究者使用了三個X射線望遠鏡,分別是錢德拉X射線天文台(Chandra X-ray Observatory),雨燕衛星(Swift satellite),和XMM-牛頓衛星(XMM-Newton satellite),以及數個其它波段的望遠鏡,對這個X射線源進行了長達十多年的跟蹤觀測。經過嚴密的數據分析,研究者認為2003年的X射線暴發是由於一顆恆星在經過黑洞附近的強大引力場時被潮汐現象撕碎,其中一部分碎片掉入黑洞並釋放巨大的能量,從而引發了X射線輻射。根據輻射的光譜,研究者發現這是一個中等質量黑洞。

目前理論認為,中等質量黑洞極少有機會吞噬恆星,因此即使發現一個這樣的例子,也能說明中的質量黑洞在宇宙中可能大量存在。另一方面,這個黑洞吞噬恆星的現象也是在遙遠宇宙中正在發生的巨變的冰山一角。

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