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天文学家见证了“最非凡的黑洞系统之一”

一项新的研究表明,天文学家们在离地球近8000光年的地方发现了一个黑洞,它不断地从等离子云喷射物中快速地摆动到太空中。

这个被称为v404-cygni的黑洞与其他黑洞不同。喷气式飞机很可能在几分钟内从不同的方向喷射出去。虽然研究人员承认黑洞是宇宙中最极端的物体,但这一个是不同的。

“这是我见过的最非凡的黑洞系统之一,”研究作者詹姆斯·米勒·琼斯在一份声明中说。米勒·琼斯也是柯廷大学国际射电天文学研究中心的副教授。

这项研究周一发表在《自然》杂志上。

他说:“和许多黑洞一样,它以附近的恒星为食,把气体从恒星中抽走,形成一个物质盘,围绕着黑洞,在重力作用下向它盘旋。”在V404Cygni中不同的是,我们认为物质盘和黑洞是错位的。这似乎导致盘的内部像旋转的顶部一样摇晃,并在改变方向时向不同方向喷射。”

这个黑洞最早是在1989年被发现的,因为它释放了喷流和辐射。1938年和1956年,人们注意到与这个黑洞有关的先前的爆发,并在档案照相底片上发现。

V404-Cygni在2015年爆发了另一次持续两周的明亮爆发,引起了世界各地天文学家的注意。各地的望远镜都对这一事件进行了训练,这导致了大量的观测数据。

通常情况下,喷射物从黑洞的两极射出。这些喷气式飞机在几个小时内以不同的速度向不同的方向发射。

天文学家们发现了有史以来增长最快的黑洞,它有着巨大的胃口。

黑洞本身是旋转的,引力很强,它实际上在拉动附近的空间和时间。这称为帧拖动。

喷流中的物质从黑洞的旋转吸积盘中喷射出来。当来自附近恒星的物质被拉入黑洞周围的一个圆圈时,这个圆盘就形成了。

从尺度上讲,黑洞的质量是太阳的九倍,而v404-cygni的圆盘直径是1000万公里。这些喷射物以光速的60%喷射出物质。

由于黑洞的旋转轴没有对准,帧拖动也会扭曲磁盘的一部分,造成强烈的抖动,这是喷流向不同方向喷射的原因。

这些是早期宇宙中第一个巨大的黑洞

米勒·琼斯说:“这是我们能想到的唯一能够解释我们在V404-Cygni中看到的快速进动的机制。”你可以把它想象成旋转陀螺减速时的摆动,只有在这种情况下,摆动是由爱因斯坦的广义相对论引起的。”

研究人员不得不使用一种不同的技术来捕捉黑洞里发生的事情。通常,他们使用长曝光。

研究报告的另一位作者、东亚天文台研究员亚历克斯·特塔伦科在一份声明中说:“这些喷气式飞机变化如此之快,在一张四小时的图像中,我们只看到了一片模糊。”

相反,70秒长的个体曝光组合成一个天文学家所见证的行动的电影。

阿尔伯塔大学物理系的研究作者兼副教授格雷格·西瓦科夫在一份声明中说:“我们被我们在这个系统中看到的东西吓坏了,这完全出乎意料。”首先发现这个天文现象加深了我们对黑洞和星系形成如何工作的理解。它告诉我们更多关于这个大问题的信息:“我们是怎么到这里来的?”

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