一个突然暗淡下来的超大黑洞

从2018年开始,天空中最活跃的X射线之一逐渐暗淡了下来,科学家至今也不能肯定其原因。

导致这次神秘“停电”的黑洞位于GRS 1915+105星系,该星系距离地球3.6万光年,其中有一颗普通的恒星和银河系中已知质量第二大的黑洞。这个重量级选手的质量是太阳的10至18倍,仅次于人马座A*中心的超大质量黑洞。GRS 1915+105黑洞周围的区域通常会散发出强烈的X射线,因为它在不断吞噬着它的伴星。随着物质流入这个“宇宙下水道”,其中的粒子会相互摩擦,在最终掉进黑洞中心的无尽黑暗前发出能量。这个涡旋的物质就是黑洞的吸积盘,在黑洞吞噬越来越多的物质时,会散发出X射线。

但研究人员从2018年7月开始观测到一些意外的景象:GRS 1915+105星系的光开始暗淡了下去。然后在2019年初的时候,该星系的光更加暗淡了,此前从未有人见过这番景象。

所以到底发生了什么事呢?

“我们建议讲这种状态称为‘遮蔽状态’,”研究人员在1月1日发表于arXiv数据库的新论文中指出,目前改论文还没有经过同行审议。

换句话说,就是有个东西跑到了发光源和一直监测这个天体的Swift X射线望远镜之间,遮挡住了视线。

靠近黑洞视界的明亮区域以及吸积盘仍会散发出许多光线。但这些光线无法像之前那样抵达到地球。

该研究的第一作者、密歇根大学天文学的研究生Mayura Balakrishnan说:“这种遮挡的几何结构很难察觉。”

目前没有一款望远镜可以解决遥远星系的细节,因此Balakrishnan和她的协同作者不得不通过GRS 1915+105在2018年至2019年间每天发出光线的变化来做出推断。

有着大型伴星的黑洞有时会暗淡下来,因为伴星的恒星风会将推着气体云遮住光线。

“按照GRS 1915+105的情况,”Balakrishnan说,“它的伴星质量比较小,而且没有大规模的恒星风,所以不会导致气体遮蔽观测。”

研究人员总结说:“在散布的一些结构中有很多气体会阻挡来自中央引擎和吸积盘的光线。”

也就是说,阻挡光线的东西可能来自于吸积盘本身。

但是这个结构的本质仍是一个谜。天文学家对GRS 1915+105兴趣十足,因为它的X射线引擎很像驱动许多遥远星系中央超大质量黑洞的引擎模型。区别在于为这些超大质量黑洞靠的是星系核心的物质云提供能量,而GRS 1915+105靠的是剥削伴星。所以弄清这个恒星吞噬者的情况可以帮助我们了解宇宙中那些质量最大的天体究竟发生了什么。

原文:https://www.livescience.com/black-hole-mysteriously-goes-dark.html

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