超大質量黑洞從休眠中咆哮甦醒 科學家首見

觀察宇宙天體的變化總是令人興奮。科學家們近日發表的一項研究揭示，他們即時觀察到了在一個遙遠的星系中心，有一個超大質量黑洞從休眠中突然咆哮甦醒，並開始吞噬附近物質。這是科學家首次即時觀測到黑洞甦醒過程。

這個遙遠的星系名為SDSS1335+0728，距離地球大約三億光年，質量相當於約一百億個太陽大小的恆星。

該星系在2019年末被發現突然變得比之前數十年觀測到的都更加明亮。為了找出其中原因，天文學家使用了來自多個太空和地面觀測站的數據，包括歐洲南方天文臺（ESO）的甚大望遠鏡（ESO的VLT），來追蹤星系亮度的變化。

其研究結果已於6月18日在《天文與天體物理學報》（Astronomy & Astrophysics）上發表。歐洲南方天文臺（ESO）也在其網站上發表了題為「天文學家即時看到一個巨大質量黑洞甦醒」的新聞稿。

新聞稿說，天文學家們得出的結論是，他們正在目睹一個星系中從未見過的變化，SDSS1335+0728星系劇烈變亮，很可能是位於星系核心的巨大黑洞突然甦醒的結果。

黑洞是一種密度極高的天體，其引力之大甚至連光都無法逃脫。它們的大小不一，有的質量相當於一顆恆星，有的則是存在於許多星系核心的龐然大物，其質量是恆星的數百萬甚至數十億倍。星系SDSS1335+0728的超大黑洞的質量，大約是太陽質量的一百萬倍。

沉睡的怪物突然甦醒

「想像一下，多年來你一直在觀測一個遙遠的星系，而它似乎總是平靜且不活躍。」這一研究報告的首席作者、ESO天文學家保拉賽斯（Paula Sanchez Saez）說：「突然間，它的（核心）亮度開始發生劇烈變化，這與我們之前看到的任何典型事件都不同。這就是發生在SDSS1335+0728身上的事情，在它於2019年12月急劇變亮之後，現在被歸類為『活躍星系核』（AGN），是一個由大質量黑洞驅動的明亮的緊湊區域。」

桑切斯還說，這些星系核的特點是發射大量從無線電到伽馬射線等各種波長的能量。它們被認為是宇宙中最發光的物體之一。

「研究活躍星系核，對於理解星系演化和超大質量黑洞物理學至關重要。」桑切斯補充道。

巨大質量黑洞存在於大多數星系（包括銀河系）的中心。

「這些巨大的怪物通常都在沉睡，無法直接看到。」研究報告的合著者、智利迭戈波塔利斯大學（Diego Portales University）的克勞迪奧里奇（Claudio Ricci）解釋說：「在SDSS1335+0728的案例中，我們能夠觀測到巨大質量黑洞的甦醒，它突然開始捕食周圍環境中的氣體，變得非常明亮。」

超大質量黑洞周圍的環境可能異常狂暴，因為它會「撕碎」恆星並吞噬其引力範圍內的任何其它物質。研究人員說，SDSS1335+0728超大質量黑洞周圍似乎形成了一個由彌散物質組成的旋轉盤，其中一些物質被吞噬掉了。這種被稱為吸積盤（accretion disk）的旋轉盤，會以極高的溫度輻射能量，有時會比整個星系都耀眼。

此研究報告的另一位合著者、智利瓦爾帕萊索大學（University of Valparaiso）的天文物理學家洛雷娜加西亞（Lorena Hernandez Garcia）表示，超大質量黑洞有時會向太空噴射大量高能量粒子射流，但在SDSS1335+0728的研究中尚未檢測到此類射流。