黑洞不一定要活跃才能扭曲时空

科学家现在说,即使是休眠的黑洞也会扭曲时空。这一发现来自一个质量只有几百万太阳质量的超大质量黑洞,它位于一个38亿光年远的星系中心。...

科学家现在说,即使是休眠的黑洞也会扭曲时空。这一发现来自一个质量只有几百万太阳质量的超大质量黑洞,它位于一个38亿光年远的星系中心。

黑洞的密度是如此之大,以至于任何东西——甚至光——都无法逃脱它们的引力。所以我们不能直接观察它们。为了研究它们,科学家们探测到附近物质发出的X射线,当它被黑洞吸入时,X射线加速并加热。

这个休眠的黑洞把一颗恒星撕裂了38亿光年之外

但这个食星者是一种特殊的黑洞:一个休眠的黑洞,基本上是一个睡眠中的巨人,不会吞噬太多气体。宇宙中大约90%的超大质量黑洞处于休眠状态,但我们对它们知之甚少,因为它们很难研究。它们没有吸收那么多物质,所以更难被看到。在这种情况下,休眠的黑洞将一颗恒星拉开,让科学家有机会用X射线看到它。根据发表在《自然》杂志上的一项研究,这项观测还让科学家首次观察到了休眠黑洞的引力效应。

科学家们对活跃的黑洞有了更多的了解,这些黑洞以大量的X射线发射物质为食。它们周围还有一个由气体和恒星碎片组成的圆盘,也就是所谓的吸积圆盘,它可以帮助科学家研究黑洞的引力效应以及黑洞的自旋。但活跃黑洞只占宇宙中所有超大质量黑洞的10%,因此研究更常见的休眠黑洞是理解黑洞整体性质的关键。

“我们第一次看到休眠黑洞的强大引力效应,”该研究的合著者、马里兰大学帕克分校和美国宇航局戈达德太空飞行中心的博士后艾琳·卡拉说这一点很重要,因为人们一直在努力测量所有黑洞的自旋,但通常只能在这些活跃的黑洞中进行。”

恒星碎片场

研究人员之所以能够研究这个特殊的休眠黑洞,得益于恒星被巨大的引力撕裂时所发出的X射线,这一事件被称为“潮汐干扰”。2011年3月28日,美国宇航局的雨燕爆发警报望远镜首次探测到了这一干扰事件。当恒星被撕裂时,恒星碎片落在黑洞周围,形成一个临时的气态圆盘,加热并辐射光线。”这是我们看到这些休眠黑洞的一种方式,”卡拉说。

通过研究发出的光,研究人员能够看到休眠的黑洞是如何扭曲空间和时间的,在这个过程中吞噬热气来供养和生长的。他们还发现黑洞周围的圆盘是膨胀的,没有活跃黑洞的吸积圆盘那么薄。

休眠黑洞的旋转是什么?

“这有助于我们理解物质如何能如此迅速地落入超大质量黑洞,”卡拉说这不仅对理解潮汐干扰事件很重要,而且对理解黑洞如何获得质量以及它们如何进食也很重要。”

最终,研究人员想要计算这个特殊的休眠黑洞的旋转速度。因为科学家估计宇宙中90%的黑洞与今天的研究中描述的黑洞相似,他们认为这个休眠黑洞可以帮助他们了解宇宙中大多数黑洞的自旋。


科学家发现了引力波

  • 发表于 2021-05-05 12:11
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  • 分类:互联网

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