黑洞吃恆星時就是個樣子


由亞利桑那大學博士後研究員溫斯翔領導的一組天文學家,利用一個中等質量的黑洞J2150的潮汐破壞事件發出的X射線,量度黑洞的質量和自轉速度。這個黑洞屬於一種特殊類型,它長期以來一直沒有觀測到。

當黑洞吞噬一顆恆星時,它會產生潮汐破壞事件。 這顆倒霉恆星的碎裂伴隨著輻射的爆發,這種輻射可以在數月甚至數年的時間裡比黑洞宿主星系中每顆恆星的總光亮。

亞利桑那大學天文學教授安·扎布魯多夫(Ann Zabludoff)說:「我們能夠在它吞噬一顆恆星時捕捉到這個黑洞,這為觀測原本不可見的東西提供了絕佳的機會。不僅如此,通過分析黑洞發射的耀斑(flare),我們能夠更好地理解這種難以捉摸的黑洞類別,它很可能佔星系中心黑洞的大部分。」

通過重新分析用於觀測J2150耀斑的X射線數據,並將其與復雜的理論模型進行比較,溫斯翔表示這種耀斑確實起源於一顆不幸的恆星和一個中等質量的黑洞之間的相遇。所討論的中間黑洞質量特別低,對於黑洞來說,它的重量大約是太陽質量的一萬倍。

溫斯翔說:「死星碎片形成的內盤的X射線發射使我們有可能推斷出這個黑洞的質量和自轉速度,並將它歸類為中間黑洞。」

在擁有超大質量黑洞的大型星系中心已經觀察到數十次潮汐破壞事件,在可能包含中間黑洞的小星系中心也觀察到少數潮汐破壞事件。然而,過去的數據從來沒有詳細到足以證明單個潮汐破壞耀斑是由一個中間黑洞驅動的。

【圖:美國太空總署;文:節譯自亞利桑那大學2021年9月16日新聞公佈;論文作者中文姓名由林景明協助核實】研究全文刊登在2021年9月6日出版的《天體物理學報》 標題是:Mass, Spin, and Ultralight Boson Constraints from the Intermediate-mass Black Hole in the Tidal Disruption Event 3XMM J215022.4–055108

發表評論

Verified by MonsterInsights