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发现迄今持续最久的超大质量黑洞的"心跳"

2020-06-15 19:17:52 评论: 字体大小 T T T
据外媒报道,第一次记录到的黑洞“心跳”在2007年被探测到。在当时,这是一种反常现象;从假定的黑洞位置以一定间隔发出的脉冲能量波。2011年,虽然人们定期观察到这种情况,但那时情况变得复杂起来。由于受到太阳的干扰,观测黑洞的卫星硬件无法再探测到它。

发现迄今持续最久的超大质量黑洞的“心跳”——REJ1034+396

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发现迄今持续最久的超大质量黑洞的“心跳”——REJ1034+396 (神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒报道,第一次记录到的黑洞“心跳”在2007年被探测到。在当时,这是一种反常现象;从假定的黑洞位置以一定间隔发出的脉冲能量波。2011年,虽然人们定期观察到这种情况,但那时情况变得复杂起来。由于受到太阳的干扰,观测黑洞的卫星硬件无法再探测到它。

信号被阻断了,天文学家们等了漫长的七年才恢复“视线”并进行了新的测量。值得注意的是,那时候的黑洞仍在以同样有规律的间隔跳动。

黑洞以附近的任何物质为食。它们吸收包括光等在内的一切事物,但它们仍可以向太空辐射能量并且往往是在其吞食东西的时候。

对此,研究人员们认为,所有或至少大多数黑洞都被一圈物质--吸积盘所包围。这个圆盘由尘埃、气体乃至被黑洞撕裂的行星等大型物体的碎片组成。虽然这是一种典型的现象,但从黑洞中看到能量能以如此稳定和可预测的速度脉冲却是非常罕见的。相关研究报告日前发表在了《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》上。

参与了这项研究的Chris Done教授在一份声明中表示:“我们对其他似乎也在做同样事情的系统唯一知道的是,我们银河系中小10万倍、拥有恒星质量的黑洞由一个二进制伴星喂养,并伴随较小的发光效率和时间尺度。这向我们展示,即便对于最罕见的行为类型,用黑洞质量进行简单的缩放也是有效的。”

尽管能在数年的时间里观察心跳,但其机制仍旧是个谜。我们知道,当黑洞吞下一大块物质时它会产生巨大的能量,但这种长达10年的脉动实在是不寻常。

“这心跳太棒了!”该研究首席作者Chichuan Jin博士在一份声明中说道,“这证明了超大质量黑洞发出的这种信号可以非常强烈和持久。这也为科学家进一步研究心跳信号的性质和起源提供了最好的机会。”

相关报道:它还活着:时隔11年,科学家再次听到超大黑洞“心跳”

(神秘的地球uux.cn报道)据中国科学报(丁佳):想听到一次黑洞的“心跳”有多难?如果你足够幸运的话,可能需要11年。十几年前,天文学家首次发现了来自一个超大质量黑洞的X射线准周期震荡信号——黑洞的“心跳”。十几年后,当天文学家再次有机会观测这个黑洞时,发现这个信号仍在持续。

这项研究由中国科学院国家天文台研究员金驰川团队主导,他们与英国杜伦大学等的研究人员合作,6月10日的《英国皇家天文学会月刊》发表了他们的研究成果。

“这个心跳信号非常美秒!它首次证明来自超大质量黑洞的这类周期性信号可以长期保持稳定。”

金驰川认为,这种周期性的信号携带了关于黑洞视界附近的物质尺度和结构的关键信息,它能够为人们提供深入研究其物理机制和起源的重要线索和绝佳机会。

这个特殊的黑洞是一个距离地球6亿光年,具有200万个太阳质量的超大质量黑洞。

2007年,科学家利用欧洲宇航局的卫星,首次发现这个黑洞的X射线辐射具有一小时左右的周期性震荡信号。

可这之后后,由于该黑洞的视线方向离太阳太近,人们对其“心跳”的监测也停止了。

直到2018年,科学家们再次有机会对这个黑洞开展观测。

金驰川团队向欧洲宇航局和美国宇航局申请使用XMM-牛顿卫星、“核光谱望远镜阵列”卫星和“雨燕”卫星,对这个黑洞开展了联合观测,并于同年10月顺利完成了所有观测任务。

“经过详细的数据分析,我们最终确认,它的X射线震荡信号仍然存在,并且比10年前更强了。”

金驰川说,“这是目前观测到的超大质量黑洞‘心跳’信号的最长持续时间。”

尽管在宇宙中存在着大量具有百万甚至上亿个太阳质量的黑洞,但要捕捉它们的“心跳”却并不容易。

漂浮在星际空间中的物质会被黑洞的引力所俘获,在逐渐落入黑洞的过程中,会形成一个圆盘状的结构,并在黑洞周围很小的空间里释放大量的能量,从而产生很强的高能辐射,比如X射线。

但是,这种高能辐射的周期性重复信号却极少被发现。

目前已知的唯一一个能够产生类似心跳信号的黑洞,是一个位于银河系旋臂内的小黑洞。

它的质量仅为12个太阳质量,正快速地从其旁边的一颗恒星吸收物质,并以67赫兹左右的“心率”产生X射线心跳信号。

论文合作者之一、杜伦大学教授Chris Done说:“我们目前的理解是这种心跳信号源自黑洞视界附近高温物质的周期性结构变化过程。通过与此前那个小黑洞的对比,我们证明虽然不同类型的黑洞质量差别可达数十万倍以上,但它们在一些特殊行为的表现方面却非常类似。”

目前,该研究团队正对多颗卫星的数据进行深入分析,以期对该心跳信号的性质有更多了解,并与银河系内的小质量黑洞作对比,从而获得对黑洞视界附近的物理过程的更深刻理解。

金驰川认为,这个黑洞可以成为中国下一代X射线天文卫星,比如爱因斯坦探针卫星和eXTP卫星的重要观测目标之一。

相关报道:迄今持续最久超大质量黑洞“心跳”被发现

(神秘的地球uux.cn报道)据央视新闻报道,由国家天文台主导的科研团队在黑洞研究当中取得了新的突破,发现了迄今持续最久的超大质量黑洞的“心跳”。这个特殊的黑洞被命名为REJ1034+396,是一个距离地球6亿光年,具有2百万个太阳质量的超大质量黑洞。研究人员通过在2007年和2008年两个阶段对其进行观测,发现这个黑洞的X射线辐射的准周期振荡信号,也就是黑洞的“心跳”。

在相隔10年之后,这种信号仍然存在,并且现阶段的信号比10年前更强,这也是目前观测到的超大质量黑洞心跳信号的最长持续时间。

据了解,宇宙中存在大量具有百万至上亿太阳质量的黑洞,漂浮在星际空间中的物质会被黑洞引力所俘获。在逐渐落入黑洞的过程中,会形成一个圆盘状的结构,并在黑洞周围很小的空间里释放大量的能量,从而产生很强的高能辐射,比如X射线。

这种信号的周期携带了关于黑洞视界附近的物质尺度和结构的关键信息。专家表示,该研究首次证明了来自超大质量黑洞的这类周期性信号可以长期保持稳定,并未深入研究黑洞的物理机制等提供了重要线索。

目前研究团队正对多颗卫星的数据进行深入分析,以期对该“心跳”信号的性质有更多深入的了解。

责任编辑:东方
来源: 神秘的地球
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时间:
2017年03月03日 ~2017年03月04日
地点:
南锣鼓巷地铁站和张自忠地铁站之间 (确认报名后,告知具体地址)