75亿光年外有怪事发生,两个小黑洞碰撞后合二为一,再次爆发耀斑

日期:2020-06-30 23:06:19 来源:互联网 编辑:小狐 阅读人数:708

据近日发布在《物理评论快报》的一篇论文介绍,天文学家首次探测到黑洞碰撞产生的耀斑。事情大概是这样的:

去年,2019年5月21日,刚完成升级的美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和欧洲座引力波探测器(VIRGO)探测到一起引力波,数据表明该引力波来自75亿光年外一对恒星级黑洞的碰撞。

75亿光年外有怪事发生,两个小黑洞碰撞后合二为一,再次爆发耀斑(图1)

几天之后,帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施(ZTF)在同一区域捕捉到明亮闪光。加州理工学院的研究人员后来这片天空的观测档案时,注意到这起耀斑。他们发现,耀斑在一个多月的时间里慢慢变暗,而且时间线与LIGO/VIRGO所探测到的引力波相当吻合。于是,研究人员怀疑这起耀斑可能与黑洞碰撞有关。

然而,令人困惑的是,连光线都无法逃脱黑洞的魔掌,即便黑洞碰撞再毁天灭地,也难以炸出绚丽烟火。这正是我们通常只能凭借引力波感知黑洞碰撞的原因之一。

75亿光年外有怪事发生,两个小黑洞碰撞后合二为一,再次爆发耀斑(图2)

那么这起耀斑又是怎么回事呢?

研究人员发现这对黑洞的碰撞现场非常不一般—位于一个活跃的超大质量黑洞附近。对此,他们提出一种有趣的可能性:

黑洞碰撞发生在一个超大质量黑洞附近。超大质量黑洞正疯狂吞噬物质,在周围形成一个庞大的吸积盘。两个小黑洞碰撞后合二为一,并在碰撞产生的强大力量作用下,上演流浪黑洞,倾斜穿越吸积盘。因此,研究人员认为,耀斑并非黑洞碰撞本身,而是由碰撞合并后的黑洞穿越吸积盘产生。

75亿光年外有怪事发生,两个小黑洞碰撞后合二为一,再次爆发耀斑(图3)

根据研究人员预测,这个碰撞合并后的黑洞将在几年后继续穿越超大质量黑洞的吸积盘,再次爆发耀斑。

当然,这一切尚且无法下定论,目前还不能保证这个解释与实际情况相符。“耀斑发生在恰当的时间和地点上,与引力波事件一致。我们的结论是,耀斑很可能是黑洞碰撞合并的结果,但不能完全排除其他可能性。”加州理工学院的天文学家马修·格雷厄姆表示。

本文相关词条概念解析:

碰撞

“碰撞”在物理学中表现为两粒子或物体间极短的相互作用。碰撞前后参与物发生速度,动量或能量改变。由能量转移的方式区分为弹性碰撞和非弹性碰撞。

耀斑

太阳耀斑(Solarflare)是在太阳的色球-日冕过渡层中发生的一种局部辐射突然增加的太阳活动,是最剧烈的太阳活动。太阳上的等离子被加热至一千万度,电子、质子及一些重离子被加速到接近光速。这些离子发出的电磁波波段由电磁波谱上的长波微波至最短波长的γ射线。2013年,NASA曾发布过不同波长下的太阳耀斑图像。2014年2月24日,太阳发出很大的太阳耀斑,美国宇航局太阳动力学观测站观测到不同波长下的太阳耀斑图像。2014年6月,太阳耀斑在10日和11日两天内爆发三次X级耀斑,造成地球上部分高频无线通信短暂中断。2017年9月6日,太阳爆发了两次太阳耀斑。

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