一個(gè)隱藏的超大質(zhì)量黑洞剛剛在深空露面

超大塊黑洞大約是太陽質(zhì)量的 100 萬倍，它以壯觀的方式暴露了它的位置。

當(dāng)一顆經(jīng)過的恒星轉(zhuǎn)向得太近時(shí)，它會在黑洞的引力場中被撕裂，釋放出巨大的耀斑。

那次光耀斑是地球上望遠(yuǎn)鏡記錄的潮汐擾動事件，被命名為 AT2024tvd，它的探測揭示了事件發(fā)生地 6 億光年外的銀河系的一些非常奇特之處。

根據(jù)加州大學(xué)伯克利分校（University of California， Berkeley）的姚雨涵（Yuhan Yao）領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)的說法，這個(gè)黑洞是一個(gè)流浪者，不受星系核心的束縛。它甚至不在超大質(zhì)量黑洞的雙星軌道上是位于宿主星系的中心。

“AT2024tvd 是光學(xué)巡天捕獲的第一個(gè)偏移潮汐中斷事件 （TDE），它為發(fā)現(xiàn)這種難以捉摸的流浪種群提供了全部可能性黑洞隨著未來的 Sky Surveys，”姚 說.

“目前，理論家們還沒有太多關(guān)注抵消 TDE。我認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)將激勵(lì)科學(xué)家尋找更多此類事件的例子。

當(dāng)黑洞只是潛伏在太空中時(shí)，它們很難被發(fā)現(xiàn)，尤其是在其他星系中。它們不會發(fā)出我們目前可以檢測到的任何輻射，這是我們研究宇宙的主要工具。我們可以通過以下方式檢測黑洞對引力波當(dāng)他們互相撞擊時(shí)，一個(gè)無所事事的孤獨(dú)黑洞是看不見的。

有一個(gè)例外。當(dāng)某物足夠接近時(shí)，黑洞引力場內(nèi)強(qiáng)大的潮汐力會將其撕裂，并使其螺旋式下降，超出事件視界。這個(gè)過程被稱為潮汐中斷，它會在電磁波譜中發(fā)出熾熱的耀斑，我們可以在數(shù)百萬到數(shù)十億光年之外檢測到它，并對其進(jìn)行解構(gòu)以了解黑洞的后果。

AT2024tvd 就是這樣一個(gè)耀斑，于 2024 年 8 月 25 日由茨維基臨時(shí)設(shè)施，這是一種寬視場巡天，旨在捕捉超新星和 TDE 等瞬態(tài)事件。天文學(xué)家迅速跟進(jìn)，使用無線電、光學(xué)和 X 射線望遠(yuǎn)鏡盡可能多地捕捉事件的光線。

Yao 和同事能夠?qū)⑦@一事件追溯到 600 光年外的天空中的一個(gè)點(diǎn)，在那里還可以方便地找到一個(gè)大型星系。但是，盡管他們的分析揭示了一個(gè)超大質(zhì)量黑洞是導(dǎo)致 TDE 的罪魁禍?zhǔn)祝滟|(zhì)量在 100,000 到 1000 萬個(gè)太陽之間，但耀斑起源的星系點(diǎn)并不是銀河系中心。

這真的很有趣。超大質(zhì)量黑洞通常位于星系的中心——整個(gè)套件和 kaboodle 圍繞著這個(gè)引力樞紐旋轉(zhuǎn)。然而，AT2024tvd 的宿主星系的中心已經(jīng)有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，大約有 1 億個(gè)太陽質(zhì)量。

現(xiàn)在，有一些銀河系中心已經(jīng)二或更多超大質(zhì)量黑洞，被鎖定在引力舞蹈中，總有一天會看他們合并形成一個(gè)更大的黑洞。

然而，所討論的星系中的兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞并沒有被引力束縛在一個(gè)雙星中。它們相距約 2,600 光年，較小的一個(gè)只是在銀河系的隆起周圍徘徊。

星系在與其他星系碰撞時(shí)獲得額外的超大質(zhì)量黑洞;隨著時(shí)間的推移，它們中心的兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞會找到彼此，這時(shí)我們看到它們作為一個(gè)系統(tǒng)被鎖在一起。

在這個(gè)特定星系中存在第二個(gè)超大質(zhì)量黑洞意味著，在它過去的某個(gè)時(shí)刻，它與另一個(gè)星系合并.

我們不知道的是它是在進(jìn)出銀河系中心的路上。該中心完全有可能已經(jīng)托管了一個(gè)二進(jìn)制文件。如果是這樣的話，那么第三個(gè)黑洞可能曾經(jīng)出現(xiàn)在其中，并且被三體相互作用踢出。

或者我們可能只是在它到達(dá)中心的入站軌跡上捕捉到它，在那里它將與其中已有的黑洞進(jìn)行二進(jìn)制交互。這兩種情況都是可能的。

了解更多關(guān)于這個(gè)黑洞配置的一種方法是找到更多具有類似偏移的星系流氓超大質(zhì)量黑洞.該團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)研究提供了一條潛在的途徑。

“潮汐破壞事件在闡明我們無法檢測到的大質(zhì)量黑洞的存在方面具有很大的希望，”天文學(xué)家 Ryan Chornock 說加州大學(xué)伯克利分校?！袄碚摷翌A(yù)測，遠(yuǎn)離星系中心的巨大黑洞群一定存在，但現(xiàn)在我們可以使用 TDE 來找到它們?！?/p>

該研究已被接受天體物理學(xué)雜志快訊和在 arXiv 上可用.

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