簡而言之 |
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這些宇宙的怪物超級構造的黑洞隱藏在許多星系的心臟中,一直令人著迷的科學家數十年來。最近,由於歐洲航天局(ESA)的XMM-Newton太空望遠鏡(ESA)的XMM-Newton太空望遠鏡,已經進行了前所未有的發現。該望遠鏡揭示了附近黑洞周圍X射線的快速和意外變化,這使我們對這些天體物體的傳統理解感到不安。這些觀察不僅是由於它們的複雜性而引起的,而且還因為它們的潛力揭示了基本宇宙過程,例如物質的積聚和引力波的產生。所討論的黑洞是1927年受洗的1ES+654,是一個附近的星系的核心,幾乎具有幾乎圓環的振盪,為黑洞及其直接環境之間神秘的相互作用提供了獨特的窗口。
了解積聚過程

當黑洞吸引材料時,它在積聚盤中形成,周圍螺旋形。這個過程對於黑洞的生長和輻射發出至關重要。該圓盤中的氣體大大癒合,主要是由於摩擦和壓縮力,發出紫外線。這些紫外線與黑洞和積聚盤的血漿冠相互作用。這種現象至關重要,因為該等離子體冠在XMM-Newton等望遠鏡觀察到的X射線發射中起著決定性的作用。實際上,紫外線通過越過該冠,轉化為X砂,從而獲得了能量,然後被檢測到。這種相互作用表明瞭如何通過產生的排放來研究黑洞,儘管直接可見。
這種吸積過程遠非簡單,並且會發生波動。積聚盤的破壞會導致X射線發射的變化,這在1927年1ES+654的情況下精確地觀察到。這些變化為黑洞行為的複雜性及其以令人驚訝的動態方式影響環境的能力開闢了一個新的研究組成部分。
令人驚訝的發現1927年左右+654

自2011年以來,XMM-Newton望遠鏡仔細檢查了1927年1日的黑色超質量+654洞。這個黑洞以其非典型行為著迷於天文學家。在2018年,一次重大皮疹破壞了環境,導致X射線冠的暫時消失 - 這是該規模的黑洞的驚人事件。該冠對將紫外線轉換為X射線至關重要,但逐漸出現,在2021年初恢復正常。這種彈性使研究人員感興趣,因為它建議黑洞對內部或外部干擾的動態適應。
2022年7月,XMM-Newton檢測到X射線排放的變化,其特徵在於400至1000秒內的間隔約10%。這種現像不僅罕見,而且表明基本過程仍然很少理解。馬薩諸塞州理工學院(MIT)的博士生梅根·馬斯特森(Megan Masterson)將這些振盪確定為不尋常現象的第一個跡象。這些發現擴大了我們對黑洞可能提出的行為多樣性的理解,這表明即使是最大的行為也不能免於復雜且潛在的不穩定的內部動力。
誘因場景:軌道上的白矮人
像1900萬太陽一樣沉重,這種物體會導致稀有現象,這使我們對黑色超級漏洞的理解☀️🚀#空間 https://t.co/0cmciassjl
- mobeez(@mobeezfr)2025年1月15日
面對觀察到的振盪,研究人員假設在黑洞周圍的快速軌道中存在一個大物體,可能是女人布蘭奇。這個白色矮人(約0.1太陽能)可以與黑洞的積聚盤相互作用,從而導致檢測到的變化。根據計算,該物體應該在2024年1月4日被黑洞吞沒。但是,在2024年3月,振盪持續存在,其頻率甚至增加了。這表明軌道對象抵抗了吞噬,違背了初始預測。
這種意外的抵抗使研究人員重新考慮了他們的模型。他們認為血漿冠本身可以振盪,儘管沒有建立的理論解釋了這種行為。軌道上的白矮人的想法雖然很有吸引力,但卻引起了許多問題。如此小的恆星如何保持穩定的軌道如此靠近如此龐大的黑洞?這些問題繼續刺激科學辯論,促使研究人員探索有關恆星對象與超大質量黑洞之間可能相互作用的新理論。
新假設:兩個白矮人之間的相互作用
為了解釋持續和令人困惑的觀察,提出了一個新的假設:兩個之間的相互作用白色的。天文學家已經觀察到成對的白矮人接近和轉移物質,從而減慢了它們的融合。這裡可能會發生類似的現象,白色矮人會干擾黑洞的積聚盤,從而延遲其吸收。這種複雜的相互作用可能是觀察到幾乎感知振蕩的原因。
該假設豐富了我們對接近黑洞的重力和物質相互作用的理解。它還為其他關於緊湊型物體(例如白矮人)如何影響像超級質量黑洞這樣的結構的研究開闢了道路。如果確認這些相互作用,它們可以揭示宇宙中物質和能量轉移的新機制,這對於了解星系如何隨著時間的推移而發展和轉變至關重要。
麗莎任務提供的前景
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ESA的LISA(激光干涉儀空間天線)計劃檢測引力波,可以提供有關這些有趣現象的關鍵信息。通過研究這種複雜系統發出的重力波,麗莎可以揭示吸積過程的隱藏方面黑洞和其他恆星對象之間的相互作用。該任務代表了太空研究的重要領線,為更好地了解黑洞周圍遊戲中的重力動態提供了獨特的機會。
麗莎收集的數據將通過提供XMM-Newton觀察結果的現象的直接證據來測試有關黑洞與其環境之間相互作用的新理論。此外,麗莎還可以識別引力波的其他潛在來源,從而擴大我們對極端宇宙事件的了解。通過將X射線的觀察與重力波的檢測結合在一起,該任務有望揭示現代天體物理學仍然鮮為人知的部分。
通過觀察黑洞及其環境的奧秘,借助XMM-Newton和Soon Lisa等先進的工具,科學家們了解了對宇宙極端現象的理解。這些進步為未來的探索和對宇宙本質的更深入的理解開闢了道路。但是一個問題仍然存在:宇宙在黑洞的地平線上還有其他什麼驚喜?
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