你能想像嗎?在遠離星系核心的「郊區」,一個流浪的黑洞正悄悄「享用」著一頓「恆星大餐」——它用強大的引力將恆星拉成細長的「宇宙意麵」,這場面被地球望遠鏡精準捕捉到了!
最近,加州大學伯克利分校的天文學家團隊在《天體物理學雜誌通訊》上發表了一項突破性發現:他們首次通過光學觀測,在一個星系的邊緣區域(距離星系核心約2600光年),找到了一個正在吞噬恆星的流浪黑洞。這顆黑洞質量約為太陽的100萬倍,而它所在的星系中心還有一個更「大塊頭」——質量是太陽1億倍的超大質量黑洞。
一、為什麼說這次發現不一般?
過去近百例「黑洞吃恆星」事件(專業叫「潮汐瓦解事件」,TDE)幾乎都發生在星系核心。那裡是超大質量黑洞的「主場」,比如銀河系中心的人馬座A*(質量約400萬倍太陽)。但這次的TDE卻發生在「郊區」,就像在熱鬧的市中心外,突然發現有人在衚衕里開了家「私房菜館」。
天文學家是怎麼發現它的?原來,當黑洞撕碎恆星時,恆星物質會被加熱成明亮的吸積盤,發出強烈的光學、X射線和射電信號。這次的「作案現場」AT2024tvd,就是被加州帕洛瑪天文台的「茲威基瞬變設施(ZTF)」最先捕捉到的,後續通過哈勃望遠鏡等多台設備確認了位置。
二、流浪黑洞從哪兒來?
科學家推測,它可能有兩種「身世」:一種是來自很久以前與主星系合併的小星系核心,現在還在主星系裡「遊盪」;另一種可能是原本在星系核心的「三黑洞組合」中,因軌道混亂被「踢」出來的「落單者」。
更令人興奮的是,這個流浪黑洞距離星系中心的超大質量黑洞不算太遠(約2600光年,相當於太陽到銀河系中心距離的十分之一)。未來幾十億年里,它們可能會逐漸靠近,最終合併並釋放強大的引力波——這正是未來「激光干涉空間天線(LISA)」的探測目標。LISA計劃在十年內發射,專門捕捉百萬倍太陽質量級黑洞合併產生的引力波,填補現有地面探測器(如LIGO)和脈衝星計時陣列(如Nanograv)的觀測空白。
三、這次發現有啥意義?
「這是光學巡天首次捕捉到核外TDE,就像打開了一扇新窗口。」研究負責人表示。過去理論學家主要關注星系核心的TDE,現在需要重新計算「郊區」TDE的發生頻率,這對研究星系合併歷史、超大質量黑洞的成長過程至關重要——畢竟,宇宙中許多大星系都是「吃小星系」長大的,它們的核心黑洞也會通過合併越變越大。
下次抬頭看夜空時,不妨想想:在某個遙遠星系的「郊區」,可能正有流浪黑洞在「乾飯」,而我們的望遠鏡正悄悄記錄著這些宇宙級「吃播」。關於黑洞的秘密,人類才剛揭開一角。
你對流浪黑洞有什麼好奇的問題?
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