巨变中的宇宙:中等质量黑洞吞噬恒星

【正见新闻网2018年06月21日】

图:哈勃望远镜和钱德拉望远镜看到的X射线暴发源(图中紫色亮斑)。Credit: X-ray: NASA/CXC/UNH/D.Lin et al, Optical: NASA/ESA/STScI

中等质量黑洞是一种质量介于恒星质量黑洞与超大质量黑洞之间的一类黑洞,一般大约有几百到几百万个太阳质量。和恒星质量黑洞以及超大质量黑洞所不同的是,中等质量黑洞的观测证据很少。虽然有一些间接证据,但还难以证实它们的存在。

2018年6月18日,由新罕布什尔大学(University of New Hampshire)的林大成博士率领的研究团队在《自然》杂志子刊《自然天文》上发表论文,发现了一个中等质量黑洞吞噬恒星,在这个过程中释放了大量能量,并引发了一个X射线暴发。这个X射线源编号为3XMM J215022.4-055108,是在2003年被首次发现,距地球约7.4亿光年。研究者使用了三个X射线望远镜,分别是钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory),雨燕卫星(Swift satellite),和XMM-牛顿卫星(XMM-Newton satellite),以及数个其它波段的望远镜,对这个X射线源进行了长达十多年的跟踪观测。经过严密的数据分析,研究者认为2003年的X射线暴发是由于一颗恒星在经过黑洞附近的强大引力场时被潮汐现象撕碎,其中一部分碎片掉入黑洞并释放巨大的能量,从而引发了X射线辐射。根据辐射的光谱,研究者发现这是一个中等质量黑洞。

目前理论认为,中等质量黑洞极少有机会吞噬恒星,因此即使发现一个这样的例子,也能说明中的质量黑洞在宇宙中可能大量存在。另一方面,这个黑洞吞噬恒星的现象也是在遥远宇宙中正在发生的巨变的冰山一角。

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