沉寂三年的黑洞,再次點亮夜空。
大量天文臺齊刷刷把望遠鏡對準它,然后……科學家們就都蒙圈了。
上次它被觀測到是因為吞噬了一顆恒星,這一次居然是它時隔三年又 " 吐 " 了:
大量恒星物質以50% 光速噴涌而出,成為史上觀測到最亮的黑洞噴射事件之一。

△示意圖
來自哈佛 - 史密森天體物理中心的Yvette Cendes是最早觀測到這個事件的人之一。
她說" 從來沒有人沒見過這種情況 ",并認為這將幫助人類進一步解開黑洞身上的更多秘密。

與以往相比,這次事件有兩點不尋常之處:
首先,黑洞通常是 " 吃不下的馬上就吐 ",延遲幾年的情況就像飯后很久突然打了個嗝。
其次,以往黑洞向外噴射物質的速度也就 10% 光速,這次速度卻是足足 5 倍。

Cendes 在論文發布的時候激動地寫到:
這是我一生中最偉大的發現。

黑洞飯后打嗝
黑洞撕碎一顆靠得太近的恒星稱為潮汐破壞事件(Tidal Disruption Event,TDE)。
相當于黑洞把恒星撕成一根面條狀,越過視界的物質包括光都會被吞噬。
剩余的有一部分會在黑洞周圍旋轉形成吸積盤(Accretion Disk),發出強大 X 射線和可見光組成的耀斑。
還有一部分則會被猛烈噴射而出。

△模擬演示
2018 年 10 月,距離地球 6.65 億光年的地方,Cendes 的團隊觀測到一起 TDE 事件,命名為AT2018hyz。
好幾個射電望遠鏡花了好幾個月時間觀察,卻只觀察到耀斑,并沒有噴射。

射電望遠鏡的使用時間很寶貴,研究團隊無法在它身上投入太多,只得轉移到別的目標。
直到 2021 年 6 月,團隊終于有時間去重新檢查這幾年來觀測到的 TDE。
他們驚訝的發現 AT2018hyz 又亮了,而且是在 5GHz 有 1.4 mJy 射電通量密度,用通俗的話說就是" 賊特喵的亮 "。

有了這個發現,團隊開始瘋狂為這個項目申請更多觀測時間,請求南半球的澳大利亞智利南非等天文臺,以及 NASA 的錢德拉 X 射線天文臺加入。

分析了大量數據后,研究團隊對這次 TDE 事件有了更多了解。
比如三年前被吞噬的恒星質量大約是太陽的 1/10,以及這次噴射最早可能從 2020 年 11 月開始,也就是吞噬的第 750 天左右。

但就是無法解釋一個問題——
為什么延遲這么久?
總的來說,團隊提出過 3 個猜想,卻幾乎都被觀測數據和計算模擬一一否定。
首先一個容易想到的思路是密度的突然變化。
但數據支撐不起這個說法,AT2018hyz 無論吸積盤的密度還是噴射流的密度在黑洞中都算低的。

第二個思路,會不會更早的噴射方向并不指向地球,所以沒有被看到?
根據亮度增加的速度計算也不太可能,這種猜想也被否定。
第三個思路,會不會其實存在兩股噴射流,以奇怪的方式相互作用?
這部分的計算比較復雜,放在了論文的附錄部分。大致結論是這種情況可能存在,但還是解釋不了噴射流在數百天時間尺度上快速演變的問題。

最后 Cendes 只能想到另一種可能,也就是X 射線雙星。
當一顆早期恒星與另一顆致密的中子星或黑洞距離很近時,物質會持續的流動過去,發出大量 X 射線。
不過這種現象以前只在較小的黑洞上觀察到過,像 AT2018hyz 這樣的超大質量黑洞還缺乏相關證據。

總而言之,關于黑洞這次為啥隔了這么久才噴出恒星物質,研究者表示還不能確定。
在論文的最后,研究團隊表示他們還將繼續觀測下去。

除了搞清楚 AT2018hyz 發生的原因以外,也在研究類似的現象是否更為普遍,另一篇系統性分析更多 TDE 事件的論文也在準備中了。
原文地址:http://www.myzaker.com/article/634c33d78e9f09069a7086d0