MIT研究稱所有黑洞都會經歷類似的吸積週期
麻省理工學院(MIT)的研究人員一直在對不同大小的黑洞進行研究。2018年9月9日,一個偶然的事件發生了,天文學家從大約8.6億光年外的一個星系窺見了一道閃光。閃光的來源是一個質量約為太陽50倍的超大質量黑洞,平時非常“安靜”。
當黑洞在一個被稱為潮汐破壞事件的罕見事件中吞噬了附近的一顆恆星時,就產生了這道閃光。當那顆恆星碎片落向黑洞時,大量的能量以可見光的形式被釋放出來。來自麻省理工學院和其他組織的研究人員使用多個望遠鏡來觀察事件的發展。他們觀察到一些有趣的現象,即超大質量黑洞表現出與那些小得多的恆星大質量黑洞相似的特性。
研究結果表明,吸積,也就是黑洞在消耗物質時的演變方式,與它們的大小無關。研究作者Dheeraj Pasham稱,“我們已經證明,如果您看到一個黑洞,那麼從某種意義上來說,您已經看到了所有黑洞。” 研究人員指出,當約為太陽質量10倍的小型恆星質量黑洞發出一陣光時,它通常是對來自伴星的物質湧入的回應。
輻射的爆發引發了黑洞周圍區域的特定演變,將其轉化為由吸積盤主導的”軟”階段,因為恆星物質被拉入黑洞。隨著物質流入的減少,黑洞過渡到一個”硬”階段,白熱的日冕接管了這個階段。最終,黑洞進入穩定的靜止狀態,整個週期持續幾周到幾個月。
對於超大質量黑洞,科學家們認為這個過程需要太長的時間才能完全捕獲,因為它們通常在星系中心區域緩慢地吸收氣體。在超大質量黑洞中,這一過程通常以數千年的時間尺度發生。當黑洞遇到突然的、大量的物質湧入時,整個過程就會加快,例如在潮汐破壞事件中,當一顆恆星足夠接近黑洞時,它就會被潮汐撕成碎片。在這個例子中,被潮汐破壞的恆星大約有太陽那麼大,產生了一個直徑約120億公里的吸積盤。