距離銀河系約 2.75 億光年處存在著真正的宇宙之謎。
在那裡，在一個名為 1ES 1927+654 的星系的中心，蹲著一個超大質量黑洞，它的胡言亂語多年來一直困擾著天文學家。
現在，我們終於可以對它的一些瘋狂行為做出解釋：一顆繞著軌道運行的白矮星搖搖欲墜地接近黑洞事件視界的邊緣，超出這一點，任何物質都無法返回。
“這將是我們所知道的最接近黑洞的東西，”物理學家梅根·馬斯特森說麻省理工學院的。 “這告訴我們，像白矮星這樣的物體可能能夠在距離事件視界非常近的地方生存相對較長的時間。”
黑洞本身不會發光，但星系中心的超大質量黑洞通常被巨大的物質雲包圍。正是這種材料在圍繞黑洞的軌道旋轉時受到摩擦和重力的加熱，並發出光芒。
當這種光線發生變化時，天文學家可以對其進行研究，以找出黑洞附近可能發生的事件。例如，我們知道當一顆路過的恆星陷入黑洞的引力場時會是什麼樣子會隨著時間的推移而被吞噬。
1ES 1927+654 中心的黑洞是一個相對溫和的野獸，其質量約為太陽的 100 萬倍，直到 2018 年才顯得相對正常。然後逐漸變亮到之前亮度的近 20 倍。
這令人費解。一項分析表明，這可能是。科學家們以前從未見過類似的情況，因此密切關注 1ES 1927+654，看看是否發生了其他值得注意的事情。
2022 年 6 月，事情發生了。
歐洲太空總署XMM-牛頓太空望遠鏡記錄的X射線數據顯示，銀河核的亮度已經開始波動。黑洞的 X 射線輸出在大約 18 分鐘的時間尺度上變化了大約 10%。
這並不是聞所未聞的黑洞行為。這種波動被稱為準週期振盪，其確切原因尚不清楚。但 1ES 1927+654 只是讓它變得更奇怪。在兩年的時間裡，波動的時間間隔從 18 分鐘左右縮小到 7 分鐘以下。
“我們從未見過它的閃爍速度有如此巨大的變化，”馬斯特森說。 “這看起來完全不像一個普通的黑洞。”
那麼宇宙中可能發生了什麼事？為了弄清楚這一點，研究人員需要檢查線索：光的波長和閃爍的週期性。
“在 X 射線中看到一些東西就已經告訴你你已經非常接近黑洞了，”物理學家艾琳‧卡拉說麻省理工學院的。 “當你看到分鐘時間尺度上的變化時，它接近事件視界，你首先想到的是圓週運動，以及是否有物體圍繞黑洞運行。”
研究人員瀏覽了可用的場景，確定最有可能的選擇是物質中的緻密物體繞著黑洞運行，逐漸靠近。隨著軌道的縮小，黑洞周圍的閃光之間的時間也隨之縮短。這意味著該物體正在以一定半徑圍繞視界旋轉是太陽的4.2倍只需七分鐘。
研究小組的計算表明，這個物體可能是一顆白矮星；也就是說，一顆低質量恆星的塌縮核心在死亡時噴射了其外部物質。該物體的質量約為太陽質量的 0.1 倍，封裝成球體。
如果是這樣的話，白矮星可能會在這次遭遇中倖存下來。在如此接近的距離下，黑洞可能正在撕裂白矮星的外部物質，這給了這顆飽受折磨的恆星足夠的反衝動量，以防止它超過不歸路。白矮星也非常緻密，這可以防止它像普通恆星一樣分裂。
這可能意味著它最終會從黑洞撤退到更安全的距離。如果研究小組的分析正確，他們將能夠在X射線振蕩的延長週期內觀察到這種後退。然而，無論發生什麼，這個黑洞還遠遠沒有教導我們宇宙中最極端的引力環境。
“我從這個來源中學到的一件事是永遠不要停止查看它，因為它可能會教給我們一些新東西，”馬斯特森說。 “下一步就是要保持警惕。”
該研究已在美國天文學會第245屆會議。它也已被接受自然，並且可以在預印本伺服器上使用arXiv。
