研究發(fā)現(xiàn)黑洞飯后會(huì)“打嗝” 向外噴射出來(lái)大量物質(zhì)

2022-10-20 13:46:44

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供稿：網(wǎng)友

很多朋友都知道黑洞是宇宙中的“饕餮猛獸”，吃東西只進(jìn)不出，凡是被它吞噬的東西，那就別想再出來(lái)了，因?yàn)楹诙吹囊?shí)在太強(qiáng)了，強(qiáng)到連光都難以逃脫，光的移動(dòng)速度是每秒30萬(wàn)公里，這個(gè)速度也是宇宙中物質(zhì)移動(dòng)的最快速度，那么光以如此之快的速度都難以逃脫黑洞的引力，其他物質(zhì)就更別想逃離黑洞了，然而最近的一項(xiàng)天文學(xué)觀測(cè)卻違背了這一常理，讓天文學(xué)家們?cè)尞惒灰选?

10月10日，《天體物理學(xué)》雜志刊登一篇論文，文章稱(chēng)全球多家大型天文臺(tái)觀測(cè)到在距離地球6.65億光年的星系中，其中心黑洞莫名地亮了起來(lái)，但是都沒(méi)有觀察到這顆黑洞吞噬任何其他天體，天文學(xué)家們傾向于認(rèn)為這個(gè)黑洞是自行發(fā)亮的，這違背了之前天體物理學(xué)認(rèn)為的黑洞不吸收物質(zhì)并不會(huì)發(fā)光的認(rèn)知。

論文的第一作者是哈佛大學(xué)天文學(xué)家伊維特·森德斯，她表示這顆超大質(zhì)量黑洞曾于2018年10月時(shí)被觀測(cè)到吞噬了一顆恒星，當(dāng)時(shí)曾經(jīng)發(fā)出極強(qiáng)的光而被多家天文臺(tái)觀測(cè)到，這一事件被命名為AT2018hyz，之后這顆黑洞沉寂了近三年的時(shí)間，但是在2021年6月份，美國(guó)新墨西哥州甚大天線(xiàn)陣列(VLA)的無(wú)線(xiàn)電觀測(cè)儀發(fā)現(xiàn)該黑洞又神秘地復(fù)活了，一度又發(fā)出極強(qiáng)的光，還有大量物質(zhì)正在從黑洞內(nèi)部被吐出來(lái)，這讓天文學(xué)家們十分驚訝。

起初，森德斯等人以為這可能是一個(gè)觀測(cè)錯(cuò)誤，趕忙更仔細(xì)地檢查這一事件，但是看了多家著名天文臺(tái)乃至太空中探測(cè)衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)事件是真實(shí)的，而且數(shù)據(jù)顯示這個(gè)黑洞當(dāng)時(shí)向外噴射出來(lái)大量物質(zhì)，這些物質(zhì)以光速一半的速度向外發(fā)射，能量相當(dāng)高。

但最為奇怪的是所有的觀測(cè)數(shù)據(jù)都顯示這個(gè)黑洞當(dāng)時(shí)并沒(méi)有吞噬任何新的天體，沒(méi)有大量物質(zhì)進(jìn)入黑洞周邊或內(nèi)部激發(fā)出這種行為，所以這一事件很有可能是人類(lèi)首次觀測(cè)到黑洞的自行噴發(fā)。

根據(jù)愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論，物質(zhì)在進(jìn)入黑洞的事件視界之后是不可能再出來(lái)的，只有霍金輻射可以向外微量的輻射物質(zhì)，但是這種物質(zhì)輻射量小到完全可以忽略不計(jì)，所以一般認(rèn)為黑洞本身是不發(fā)光，也不會(huì)向外發(fā)射物質(zhì)的，黑洞就像我國(guó)神話(huà)傳說(shuō)中的饕餮巨獸，吃東西只吃不吐，所以這次的黑洞自發(fā)噴射物質(zhì)事件讓科學(xué)家們非常驚訝。

森德斯將這次發(fā)現(xiàn)的黑洞自發(fā)噴射物質(zhì)的事件比喻為“黑洞吃飽飯后的打嗝”，她說(shuō)：“這一事件的發(fā)生讓我們完全措手不及，因?yàn)橐郧皼](méi)有人見(jiàn)過(guò)這樣的事情，在已有的物理規(guī)則下，這是不可能發(fā)生的，所以現(xiàn)在沒(méi)有人想到會(huì)有這樣的天文事件發(fā)生。”

這次的黑洞自行閃光事件距離它上次吞噬恒星已經(jīng)過(guò)去了近三年時(shí)間，通常黑洞在吞噬物質(zhì)時(shí)，有些碎片物質(zhì)會(huì)在引力擾動(dòng)下回到視界之外，但這種情況其實(shí)很少見(jiàn)，為什么AT2018hyz在吞噬恒星的時(shí)候沒(méi)有向外噴射物質(zhì)，卻在兩年零8個(gè)月之后又噴射了呢？

有天文學(xué)家認(rèn)為，這一現(xiàn)象與黑洞內(nèi)部的能量活動(dòng)有關(guān)，有可能是兩年多前黑洞吞噬的恒星在黑洞內(nèi)部轉(zhuǎn)化為能量流后沖擊了黑洞內(nèi)部的動(dòng)態(tài)平衡，激發(fā)出了一種共振現(xiàn)象，最終使得部分物質(zhì)得以從黑洞內(nèi)部被推了出來(lái)。

但也有天文學(xué)家認(rèn)為黑洞的運(yùn)行并不會(huì)違反愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論，不可能把內(nèi)部物質(zhì)再吐出來(lái)，所以這次事件中黑洞之所以發(fā)光仍然是因?yàn)樗淌闪舜罅课镔|(zhì)，沒(méi)有觀察到不代表它就沒(méi)有吞噬，畢竟目前人類(lèi)的天文觀測(cè)能力還是太低了。

比如它吞噬了一顆大質(zhì)量行星，行星本身是不發(fā)光的，所以其本身很難被觀測(cè)到，當(dāng)行星質(zhì)量足夠大，比如是一顆褐矮星，那么其在黑洞引力下被吞噬時(shí)，瞬間的閃光也是能被觀測(cè)到的。

但是研究團(tuán)隊(duì)并不認(rèn)同這種說(shuō)法，因?yàn)橛^測(cè)數(shù)據(jù)顯示并沒(méi)有在黑洞周邊發(fā)現(xiàn)引力波活動(dòng)和引力擾動(dòng)現(xiàn)象，所以?xún)A向于認(rèn)為這是一次黑洞的自行噴發(fā)現(xiàn)象，而且這是史上首次觀測(cè)到黑洞的由內(nèi)而外的物質(zhì)噴發(fā)事件，目前科學(xué)家們也無(wú)法理解黑洞的這一行為，不過(guò)這也有助于科學(xué)家們重新認(rèn)識(shí)黑洞與其他的活動(dòng)特性。

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