黑洞被發現吃掉恆星時風速達到光速的四分之一

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畫家的印象所描繪的一個緊密的天體,不是黑洞就是中子星,從一個雙星系統的伴星中以氣體為食物。 ESA/C. Carreau

我們習慣於認為黑洞是宇宙的落水頭,吸進所有圍繞在它們周圍的物質。但它們的胃口有時候導致它們吐出之前吃下的東西;然而,我們很少看見像這樣快的吃法。

在一項發表於自然期刊的發現,兩個恆星質量(恆星大小)的黑洞被發現如此快速地吞沒它們的伴星,從黑洞丟出一些物質的過程,幾乎是光速的四分之一。儘管強大的外流曾經在超質量黑洞觀察過, 但從未在像這些恆星質量的天體看到過。

由於歐洲太空總署(European Space Agency,ESA)的XMM-牛頓太空天文台(XMM-Newton space observatory)的望遠鏡以X射線來研究天際,這項發現是可能的。兩個黑洞顯著地比其他X射線輻射天體明亮,並且基於這個理由,它們贏得超明亮X射線輻射源(untra-luminous X-ray source)的暱稱。

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X射線是物質在掉進黑洞時所產生的。由於摩擦,這個物質被加熱,然後它開始放射出很多的光,包括大量的X射線。對於黑洞NGC 1313 X-1和NGC 5408 X-1,分別距離我們1千2百萬光年和1千5百萬光年,從氣體來的輻射壓力,產生出被觀察到的高速風。

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來自劍橋大學天文研究所(Cambridge’s Institute of Astronomy)的論文首席作者Ciro Pinto博士在一份聲明中說:「這是第一次我們看見風從超明亮X射線輻射源流出。而且這些非常高速的流出物正在告訴我們一些有關於在這些輻射源內緊密天體的本質。這些緊密天體正在瘋狂地吞食物質。

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但是這些黑洞的胃口是很神祕的,因為它似乎是違反傳統物理學。氣體從經歷如此高熱而來的輻射壓力,應該能克服把它拉向黑洞的重力,意味著它不會被吃掉。但事實並非如此,暗示這些黑洞可能比我們想的還要大。

更重和更罕見的黑洞,像是引起LIGO(雷射干涉儀重力波天文臺)重力波偵測的兩個黑洞,可能是造成的主要原因。甚至高度磁化的中子星,可能在天際中產生類似的X射線特徵。

研究小組依然在仔細檢查XMM牛頓資料庫,希望能找到更多這類的天體。而且他們正在計畫以無線電波和光學望遠鏡,做為後續的輻射源觀察。

Pinto說:「以更多樣的輻射源樣本和不同波長的觀察,我們希望最終能揭開這些強有力的獨特天體的物理本質。」

來源: Iflscience