天文奇景! 科學家首次目睹黑洞「打嗝」 兇手竟是小黑洞「舞伴」
遙遠星系內的一個小黑洞像蝴蝶一樣在更大黑洞吸積盤內「飛來飛去」,導致大黑洞「打嗝」。(圖片來源:MIT網站)
〔編譯陳成良/綜合報導〕黑洞向來神祕莫測,但一支國際科學團隊最新發現,令人震驚。他們首度觀測到一顆遙遠的超大質量黑洞約每8.5天就會「打嗝」一次,短暫噴發出大量物質和能量。更令人費解的是,這股「嗝」竟源自一顆不斷穿越大黑洞吸積盤的小黑洞同伴!
太空科技網站「Space.com」報導,這個位於8.48億光年外星系核心的「打嗝」黑洞,質量高達太陽5000萬倍。原本一直處於靜止狀態,直到2020年12月,被位於美國俄亥俄州立大學的自動化超新星巡天(All-Sky AutomatedSurvey for Supernovae,簡稱ASAS-SN)捕捉到大爆發,亮度驟增1000倍。自此之後,在恢復平靜前,這顆黑洞就像一個大嬰兒,每隔8.5天就神秘地打個大大的「嗝」,噴發出大量物質和能量。
一開始,天文學家相當困惑,畢竟單單一顆恆星根本無法阻擋如此龐大的黑洞能量釋放。直到包括美國麻省理工學院(MIT)在內的國際團隊,經過深入研究和模擬,找到了解答。
原來這顆大黑洞並非形單影隻,它的吸積盤中還有一位「舞伴」:一顆質量約為100到10000倍太陽質量的小黑洞。這顆小黑洞時而繞行大黑洞,時而衝破它的吸積盤,每次穿越時都會掀起一陣混亂,形成噴流並阻擋部分光線,造成整個星系的能量短暫下降,表現就像黑洞在「打嗝」。
研究人員表示,兩顆黑洞的質量相差高達5000倍,堪稱是已知質量比最極端的雙星系統之一。他們推測,這個神奇的「舞伴黑洞」最終可能會在未來1萬多年內,被更大的黑洞所吞噬。
這項突破性發現不僅生動描繪了黑洞的詭異面貌,更挑戰了科學家對吸積盤一直以來的認知。傳統上,吸積盤被視為圍繞黑洞的均勻氣體塵埃盤。但新結果顯示,部分吸積盤內可能蘊藏著比如小黑洞這樣的奇異天體。
相關論文已於3月27日發表於國際頂尖期刊《科學進展》(Science Advances》,為探索神秘黑洞的形成演化提供新線索。科學家期待未來能利用歐洲太空總署的「雷射干涉儀空間天線」(LISA),進一步尋找更多類似的「舞伴黑洞」雙星系統。