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发现一黑洞吸取物质不经过吸积盘,速度高达每秒 9 万公里

2024-11-02 210

黑洞是著名的宇宙饕客,专吞那些倒楣经过的天体。不过每个黑洞吞食的速度也不一,而天文学家最近便发现有一个超大质量黑洞,竟以接近三分之一光速的速度迅速吸收掉一团物质。

新研究由英国莱斯特大学物理与天文学系教授 Ken Pounds 领导,利用欧洲太空总署的 XMM-牛顿卫星(X-ray Multi-Mirror Newton),观察到这个超大质量黑洞质量达太阳 4,000 万倍,位于距离地球超过 10 亿光年的 PG211 + 143 星系中心。

PG211 + 143 星系又属于西佛星系(Seyfert galaxy),特点为拥有活跃星系核(AGN),在无线电波、红外线、紫外线、X 射线波段都有强烈电磁辐射,并有对应于每秒 500~4,000 公里相对运动的强烈多普勒效应。

特别的是,物质落入黑洞的路径并不是循着吸积盘,而是直接由外被吸进中心。一般来说,被黑洞强大引力吸过去的弥散物质因角动量够大,可与中心黑洞抗衡,因此会堆积成围绕着黑洞旋转的盘状结构,称为吸积盘,而大多数气体都透过吸积盘以螺旋方式缓慢进入中心。

但情况并非总是如此。气体和尘埃云可以从任何方向进入黑洞,所以吸积盘没有理由永远保持完美对齐的状态,团队新研究便证明了过去从未被观察到的理论:即吸积盘也会断裂使各种碎片互相碰撞,以至于抵消气体旋转的速度,造成气体以更快速度、更直接冲入黑洞中心。

(Source:莱斯特大学)

也因此,PG211 + 143 星系中心的超大质量黑洞能以每秒 9 万公里(接近光速三分之一)的速度,吞掉一团地球大小的物质团块。

这也可以解释为何在早期宇宙中的黑洞能迅速获得庞大质量,这是由于吸积盘不对齐让黑洞可在更短时间内吸入更多气体。新论文发表在《皇家天文学会月刊》。

  • The Stuff Falling into This Black Hole Is Moving at Almost 56,000 Miles a Second!
  • Black Hole Sucks Down Star Stuff at 30 Percent Speed of Light
  • Supermassive Black Hole Gobbles Up Earth-Sized Clump Of Matter At 30 Percent The Speed Of Light
  • Matter clocked speeding toward a black hole at 30 percent the speed of light
  • Astronomers observe matter falling into a black hole at superfast speeds

(首图来源:NASA)

2019-03-12 11:07:00

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