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天文学家利用哈伯太空望远镜观测到,一个超大质量黑洞(supermassive black hole)喷射出长达 3,000 光年的电浆喷流(plasma jet),并似乎导致附近恒星发生新星爆发,为黑洞与周遭环境交互作用之谜,增添新的篇章。
据《生活科学》(LiveScience)网站报道,这个电浆喷流,来自于 M87 星系(galaxy M87)中心,一个质量是太阳 65 亿倍的超大质量黑洞。 任何宇宙天体,只要进入这道能量束,都将面临毁灭性的后果。 但研究人员发现,即使只是靠近这个喷流,也可能造成灾难性的影响。 M87 星系位于室女座星系团(Virgo Cluster)中,距离地球约 5350 万光年。
研究主要作者,斯坦福大学(Stanford University)的天体物理学家雷辛(Alec Lessing)表示:“我们不知道发生了什么事,但这是一个非常令人兴奋的发现。 这意味著,我们对黑洞喷流,如何与周围环境交互作用的理解,还有一些缺漏。”
超大质量黑洞通常位于星系的中心,吞噬周围的物质,然后以极高的速度喷射出来,形成一个塑造星系演化的反馈过程。 当物质接近黑洞时,摩擦会使其加热并发光,其亮度比望远镜所能探测到的最亮恒星,还要高出数兆倍。 活跃的黑洞,有时会将这些坠入的物质,送入巨大的能量喷流中,喷射到太空中,有时甚至会跨越整个星系。
然而,这些喷流如何影响其周围环境,在很大程度上仍然未知。 研究人员将哈伯望远镜对准 M87 喷流,发现喷流附近的恒星系统中,新星爆发的数量,是整个星系其他区域的两倍。
新星通常发生在双星系统中,当一颗白矮星(白矮星是死星的馀烬)从其正常的恒星伴星窃取氢燃料时,就会发生新星爆发,就像一颗巨大的核弹爆炸一样。 看来黑洞喷流,正在让这些新星系统发生同样的事情,但确切的机制尚未被观测到。
雷辛表示:“喷流正在对,进入周围区域的恒星系统做些什么。 也许喷流以某种方式,将氢燃料推到白矮星上,导致它们更频繁地爆发。”
他补充说:“但目前还不清楚,这是不是一种物理上的推动。 这可能是喷流发出的光压造成的影响。 当你更快地输送氢气时,爆发也会更快。 某些东西可能正在将,喷流附近的,白矮星的质量转移速率加倍。”
这张由美国航太总署(NASA)提供的概念图,呈现了 M87 星系中心超大质量黑洞喷射出的巨大电浆喷流。
研究人员表示,另一种可能性是,喷流物质,以某种方式被正常的伴星捕获,导致它们溢出到白矮星上。
为了找到答案,天文学家需要,寻找直接观测到,围绕宇宙喷流发生的恒星爆发的证据。 这远非易事,但鉴于 M87 星系每天都会发生一次新星爆发,这并不是不可能的。
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