宇宙黑洞图片（黑洞照片高清壁纸）

宇宙黑洞图片(黑洞图片高清壁纸)

据国外媒体报道，一项新的研究发现，所有黑洞，无论大小，都会经历类似的吸积周期。2018年9月9日，天文学家发现了来自8.6亿光年外星系的闪光。源头是一个超大质量黑洞，质量约为太阳的5000万倍。通常情况下，这个巨大的黑洞会突然“醒来”，吞噬一颗路过的恒星。这种罕见的情况称为潮汐破坏事件。当恒星碎片落入黑洞时，它会以光的形式释放出巨大的能量。

美国麻省理工学院、欧洲南方天文台等地的研究人员利用多台望远镜观测到了这个名为AT2018fyk的事件。令他们惊讶的是，他们观察到当超大质量黑洞吞噬一颗恒星时，它表现出与较小的恒星质量黑洞相似的特征。

2021年5月17日发表在《天体物理学杂志》上的这一结果表明，吸积，或者说黑洞吞噬物质时的演化，与它们的大小无关。

“我们已经证明，如果你见过黑洞，从某种意义上说，你已经见过它们了，”研究作者Dheeraj“DJ”Pasham说，他是麻省理工学院天体物理研究所和空天体物理研究所的研究科学家。“当你向它们扔一个气体球时，它们似乎都在做或多或少相同的事情。他们是同样的野兽在增长。”

这项研究的共同作者包括麻省理工学院首席研究科学家罗纳德·雷米拉德(Ronald Remillard)、前研究生阿尼鲁德·奇蒂(Anirudh Chiti)，以及来自欧洲南方天文台、剑桥大学、莱顿大学、纽约大学、马里兰大学、科廷大学、阿姆斯特丹大学和美国宇航局戈达德·泰空飞行中心的研究人员。

星星的“苏醒”

当一个质量约为我们太阳10倍的小型恒星质量黑洞发出一阵光时，通常是对伴星物质涌入的反应。这种辐射的爆发引发了黑洞周围区域的特定演化。黑洞从静态过渡到吸积盘主导的“软”阶段，因为恒星物质被拉入黑洞。随着物质流入量的减少，它又过渡到一个“硬”的阶段，白热化的日冕接管了它。最后黑洞回到稳定的静态，整个吸积周期可能会持续数周到数月。

几十年来，物理学家已经在几个恒星质量的黑洞中观察到这种特有的吸积循环。然而，对于超大质量黑洞来说，人们认为这个过程需要太长时间才能被完全捕获，因为这些巨大的黑洞通常是“吞食者”，缓慢地吞噬星系中心区域的气体。

帕沙姆说:“在超大质量黑洞中，这个过程通常发生在数千年的时间尺度上。人类不可能等那么久才抓到这样的东西。”

然而，当黑洞经历突然而巨大的物质涌入时，整个过程就会加速。比如在潮汐事件中，当一颗恒星足够近的时候，黑洞会通过潮汐的手段把它撕成碎片。

“在潮汐事件中，一切都是突然的，”帕沙姆说。“你有一大块气体突然抛向你，黑洞突然被唤醒。这就像，'哇，有这么多的食物-让我吃，直到它消失'。因此，它在短时间内经历了一切。这使我们能够探测到恒星质量黑洞中人们已知的所有这些不同的吸积阶段。”

超大质量黑洞的周期

2018年9月，全天空超新星自动观测系统(ASASSN)发现了一个突然爆发的耀斑信号。科学家们随后确定耀斑是涉及超大质量黑洞的潮汐破坏事件的结果，他们将其标记为2018fyk的TDE。Wevers，Pasham和他们的同事渴望得到这一警告，并可以引导多个望远镜，每个望远镜都经过训练，可以绘制不同波段的紫外线和X射线光谱，并向该系统移动。

该团队利用XMM- Newton 空望远镜和钱德拉X射线天文台，以及国际空站上的X射线监测仪器和NICER以及澳大利亚射电望远镜，在两年内收集了数据。

“我们捕捉到的黑洞处于柔软状态，它的吸积盘正在形成，大部分发射是在紫外线下，只有少数是X射线，”帕沙姆说。“然后吸积盘坍缩，日冕变得更强。现在它的x光非常亮。最终，没有多少气体可用，整体亮度下降到无法检测的水平。

研究人员估计黑洞摧毁了一颗太阳潮汐大小的恒星。在这个过程中，它产生了一个直径约为120亿公里的巨大吸积盘，并排放气体，他们估计它的温度约为40000开尔文，或超过70000华氏度。随着吸积盘变得越来越弱，亮度越来越低，一个由致密高能X射线组成的日冕取代了黑洞周围的主导阶段，然后逐渐消失。

“人们已经知道这种循环发生在恒星质量的黑洞中，这些黑洞只有大约10个太阳质量。现在我们在比它大500万倍的东西上看到了这一点，”帕沙姆说。

欧洲南方天文台的研究人员和主要作者托马斯·韦弗斯(Thomas Wevers)说:“未来最令人兴奋的前景是，这次潮汐破坏事件提供了一个窗口，可以看到非常接近超大质量黑洞的复杂结构的形成，如吸积盘和日冕。研究这些结构如何在恒星毁灭后的极端环境中形成和相互作用，我们希望开始更好地理解支配它们存在的基本物理规律。”

除了黑洞无论大小都以同样的方式经历吸积，这个结果只代表了科学家第二次从头到尾捕捉到了日冕的形成。

“日冕是一个非常神秘的实体。在超大质量黑洞的情况下，人们研究了已建立的日冕，但不知道它们是何时或如何形成的，”Pasham说。“我们已经证明，你可以利用潮汐破坏事件来捕捉日冕的形成。我很高兴在未来利用这些事件来弄清楚日冕到底是什么。”

黑洞 日冕 恒星 质量 潮汐