黑洞吃完恆星還會「打嗝」?延遲數年噴流背後藏關鍵規律

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藍莓卷

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黑洞是宇宙裡引力極其恐怖的天體,一旦物質踏入它的勢力範圍,連光線都難以逃離。

過去大家總以為,黑洞一旦逮到恆星,就會一口氣把所有東西吞乾淨,但最新研究卻告訴我們,黑洞吃完恆星,還有可能隔上好幾年才突然「打嗝」。

當一顆恆星太靠近超大質量黑洞,強大引力會像手捏水果一樣把恆星扯碎,這個過程就稱為潮汐瓦解事件。

恆星碎裂之後,只有大約一半的物質會真正墜入黑洞內部,剩下的物質不會就此消失,而是被向外拋射,形成高速噴流衝向遙遠太空,這就是天文學家口中黑洞的「打嗝」。

黑洞撕碎恆星後僅吞噬半數物質,剩餘物質會形成噴流,部分噴發卻延遲數年。跨國團隊找到臨界規律,發現大小黑洞可能共用同一套噴流機制,可預測這類宇宙「打嗝」。(來源:Beyond the Veil TV @YouTube)

最令人困惑的是,這場「打嗝」沒有固定時間。

部分噴流在恆星被撕碎後很快就出現,有些案例卻要等一年、三年,最長甚至拖到五年後才突然爆發噴流。

為什麼噴發會有這麼大的時間差?一組跨國研究團隊找到了關鍵答案。

這項研究由澳洲科廷大學(Curtin University in Western Australia)的天文物理學家古德溫(Adelle J. Goodwin)、美國普林斯頓高等研究院(Institute for Advanced Study)的慕梅尼(Andrew Mummery)共同主導,成果在本月17日刊登於《自然天文學》期刊,相關報導刊載於《衛報(The Guardian)》。

團隊分析20起潮汐瓦解事件,再挑選其中10筆資料完整的案例,結合光學、紫外線、X射線與射電望遠鏡長期觀測追蹤。

他們發現黑洞噴流會分成兩個階段。

第一階段,黑洞正高速吞噬物質,會產生初步噴發;等到數百到數千天之後,當黑洞的吸積速率下降至愛丁頓極限(Eddington limit)大約2%時,第二波強大噴流就會觸發,也就是延遲許久的「打嗝」。

有意思的是,這個2%的臨界條件,過去在質量為太陽10至50倍的恆星級黑洞身上也曾觀測到。

也就是說,無論黑洞體積差距多巨大,噴流形成背後可能遵守同一套物理規則。

這項發現不只解開延遲噴流的謎團,未來天文學家更有機會預測噴流爆發的時機,預先調動射電望遠鏡,捕捉這些難得一見的宇宙奇觀。

宇宙黑洞的行為遠比想像中複雜,就算吞噬恆星,也不是一次就收尾,還要隔上好幾年才把多餘物質吐出來。 

科學家最新發現:黑洞吞噬恆星數年後會「打嗝」。(來源:Beyond the Veil TV @YouTube)

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