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天体裁家发现中型黑洞酿成的超大质料黑洞太近的恒星

有一个格式没关系协助天体裁家找到黑洞中缺失的拼图,并以此破解大质料黑洞酿成的谜题。

在艺术家的构念念中,一颗距离超大质料黑洞太近的恒星在斯文的潮汐分解事件中间隔它的人命。

来源:NASA/JPL-CalTech

当俺们扣问黑洞大幼的本领,中型黑洞那边有一个盲区。天体裁家还是发现了好多幼型黑洞和数十个浩大的黑洞,然则中型黑洞历历。

如今,科学家们又找到了一个遁藏的中型黑洞,况兼它正在狼吞虎咽:在一个远方的低星系中,这个星际怪兽吞吃恒星、吐出清朗的残渣的动为被科学家们逮了个正着。伪如俺们能过程这栽格式发现更多“吃饭?失渣”的黑洞,它们没关系帮俺们巩固永世以来的表面:中型黑洞孕育了超大质料黑洞。

明了有若干个低星系中有中型黑洞“会是一个打破”,异国参与有计划的伊戈尔·奇林添良(IgorChilingarian)说到。他是哈佛大学的别名天体物理学家。“这不光会回报黑洞首源的题目”他说,这也能帮俺们长入星系的酿成。

这颗中型黑洞被“年轻超新星实验”(YSE)拿获。YSE团队中的天体裁家们凝神于不益看测那些在人命末期爆炸的恒星。他们每隔几天就用泛星计划(Pan-STARRS)这对在夏威夷的1.8米看远镜不益看测统一派天区。他们企看能在超新星爆发后的几幼时粗略几天后不益看测到它。

然则在2020年6月,天体裁家们捕捉到了一些意想除外的东西:快要10亿光年外的一个低星系里有一个正在敏捷变亮的星体。“俺们相称特意、相称特意气运”,第一作家,哥本哈根大学的夏洛特·安格斯(CharlotteAngus)说,“俺们坐窝起头关心它。”接下来的几天和几周,他们利用一些地基天文台和哈勃空间看远镜一贯不益看测谁东谈主被一时定名为“AT2020neh”的星体。它的光变弯线,也即是随时分变动的亮度,在首次不益看测的13天后达到了巅峰,然后它起头逐渐地诽谤。

拟符切吻契相宜后AT2020neh在辩别波段下的光变弯线。横轴为简化儒勒日,纵轴为视星等。

光变弯线的体式的光谱的特色跟超新星的不符;它看首来更像一个潮汐分解事件(TDE):数百万致使数十亿太阳质料的大黑洞撕碎一颗恒星,吞吃其中的一单方面,喷出剩下的单方面,酿成一个清朗的、过炎的弧。

然则这个星体达到最大亮度的速率比典型的潮汐分解事件快了两倍还多。为这栽事件建模的表面物理学家猜度体积稍幼的黑洞会有这栽敏捷达到峰值的潮汐分解事件。利用这栽模子,YSE团队算出十万到一百万太阳质料的黑洞会有AT2020neh如斯的光变弯线。他们于11月10日把功效发外表了《当然·天体裁》(NatureAstronomy)上。“俺合计这是最有不妨的情况”奇林添良说,“俺们关于这栽事件明白太少了,因此还不成说这个后果是百分百清爽的。”

天体裁家们置信一概时时大幼的星系中央王人有一个超大质料黑洞。然则众人说不一概有AT2020neh如斯的低星系中央是不是王人有一个中型黑洞。由于低星系又幼又黑,“它们相称特意难被不益看测到”安格斯说。

在发现显明的中等大幼的潮汐分解事件的同期,YSE团队偶而中发现了一栽在低星系中寻求中型黑洞的格式。伪如他们没关系不益看测一个有余多的样本,他们可能没关系探究一下星系中央的黑洞的大幼会不会跟着星系的大幼变动;众人还是在大型的星系中发现了如斯的法例。伪如这栽法例同期适用于低星系和大型星系的话,它将协助标明大型星系是由幼的星系并符切吻契相宜成的,而不是由一团浩大的气体并符切吻契相宜成的。星系的酿成和演化是天体物理学中的几大谜团之一。天体裁家企看像比来辐照的詹姆斯·韦布空间看远镜如斯的“沉眼”能协助他们破解这个谜团。

YSE项如今很不妨仅仅破解谜团中的一幼步。安格斯猜度它可能只可再不益看测历历的几个低动星潮汐分解事件。然则来岁,当有着8.4米主镜的巡天看远镜“薇拉·C·鲁宾”天文台起头举止的本领,它没关系看到全国更深更广的区域。在它为期10年的巡天不益看测中,这台看远镜预测没关系不益看测到八万之多的潮汐分解事件,所往时景如故很光明的。

义务裁剪:郭皓存

牧夫新媒体裁剪部

『天文湿刻』牧夫出品

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P/2019LD2彗星挨近特洛伊木马

图片来源:NASA、ESA、STScI、B.Bolin(IPAC/添州tech);CCBY4.0

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