天文學家用地球大小的無線電望遠鏡發現一顆掉進黑洞的恆星

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畫家的印象顯示太靠近超質量黑洞的恆星殘骸

看著別人吃東西很沒禮貌,但對於無線電天文學家而言,這是唯一的方法來得知有關超質量黑洞的生活。

由來自瑞典昂薩拉太空天文台(Onsala Space Observatory)楊軍(Jun Yang)所領導的國際研究小組,使用一個天文望遠鏡網路,來研究距離我們39億光年,一顆被超質量黑洞吞食的恆星所引發的噴射流。

這是第一次潮汐瓦解事件(tidal disruption event)的偵測,潮汐瓦解事件是恆星被撕裂的技術名詞,伴隨著以相對論性的速度(relativistic speed)輻射出的粒子噴流。由於一項名為超長基線干涉測量(very long baseline interferometry,VLBI)的技術,有效地把所有歐洲VLBI網路( European VLBI network,EVN)上的無線電望遠鏡轉變成單一個地球尺寸的儀器,這些觀察是有可能做到的。

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楊軍在一份聲明中說:「使用EVN望遠鏡網路,我們能夠測量噴流的位置到10微角秒(10 microarcseconds)的準確度,相當於在地球看一枚在月球上的兩塊錢歐元硬幣[2.6公分/1英吋]的角範圍(angular extent)。這是無線電望遠鏡曾經做過的一些最尖銳的測量。

這項研究發表於英國皇家天文學會月報(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society),顯示這個噴流並不是以光速被射出。可能是由於噴流與黑洞周圍濃密物質之間的交互作用,它實際上保持得相當密實。

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楊軍補充:「我們在尋找噴流中接近光速的運動,所謂的超光速運動(superluminal motion)。在3年的觀察期間,這樣的移動應該是很清楚地可偵測得到。但我們的照片反而揭露非常密實和穩定地放射,沒有明顯的運動。」

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研究人員有信心這個噴流的速度比光速的三分之一還要慢。當它涉及到黑洞輻射時,這個速度是非常慢的。

楊軍說:「在與星系中的星際介質相互作用時,新形成的相對論噴出物會很快地減速。此外,早先的研究認為,我們可能正以非常小的角度在看這個噴流,那會促成噴流看起來明顯的密實。」

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就恆星如何被摧毀以及噴流如何與圍繞星系核心未受影響的環境互相作用這兩方面,這項結果提供給科學家一個重要的洞悉。

500米孔徑球面無線電望遠鏡( Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,FAST)以及平方公里陣列(Square Kilometer Array)這樣的望遠鏡,即將以更高的準確度來提供更多觀察這些事件的機會。

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來源: Iflscience