超级分类黑洞吞噬气体就像他们的娇小的同行

©麻省理工学员

2018年9月9日,天文学家从星期五的星期五的银河系中发现了一流的闪光。源头是超级分类的黑洞,约有5000万倍的阳光质量。

通常是安静的,引力巨人突然醒来吞噬了一个罕见的例子,被称为潮汐中断事件。随着恒星碎片朝向黑洞,它以光的形式释放了巨大的能量。

欧洲南部天文台和其他地方的研究人员使用了多个望远镜,以便在活动中留意,标有2018Fyk。为了他们的惊喜,他们观察到,随着超大的黑洞消耗了明星,它表现出类似于更小,恒星的黑洞的性质。

今天在天体物理学杂志中发表的结果表明,由于它们消耗材料而发展的黑洞或黑洞的方式是独立的。

“我们已经证明,如果你看到了一个黑洞,你已经看到了他们的一部分,”学习作者Dheeraj“DJ”Pasham是麻省麻省理工学院的Kavli Astrophli Astrophersics和Space Research研究所的研究科学家。“当你扔一个气球时,他们似乎都做了或多或少的事情。他们在吸收方面是相同的野兽。”

Pasham的共同作者包括主要研究科学家Ronald Remiltard和前研究生Anirudh Chiti在麻省理工学院,以及欧洲南部天文台,剑桥大学,纽约大学,纽约大学,科廷大学,阿姆斯特丹大学林登大学和美国宇航局戈达德太空飞行中心。

一个恒星唤醒

当小型恒星质量黑洞具有大约10倍的阳光发光的爆发时,通常是响应来自伴侣星的材料涌入。这种辐射爆发出了黑洞周围区域的特定演变。从静止,黑洞转变成由吸积盘的“软”相位,因为恒星材料被拉入黑洞。随着材料流入量的量,它再次过渡到白热电晕接管的“硬”阶段。黑洞最终落回稳定的静态,整个增量周期可以持续几周到几个月。

物理学家在多十年中观察到多个恒星 - 质量黑洞中的这种特征accretion周期。但对于超级分类的黑洞,据认为这一过程将花费太多才能完全捕捉,因为这些歌雨症通常是格拉泽尔,在银河系的中央区域慢慢喂食气体。

“这个过程通常发生在超大分离的黑洞数千年的时间尺度上,”Pasham说。“人类不能等待很长时间捕获这样的东西。”

但是,当一个黑洞突然涌现的材料时,这种整个过程加速了,例如在潮汐中断事件中,当一个明星足够接近时,黑洞可以将其撕成碎片。

“在潮汐中断事件中,一切都突然,”Pasham说。“你突然被扔在你身上的气体,黑洞突然醒来,就像”哇,有这么多的食物 - 让我只吃,吃,吃,直到它走了。“因此,它在短时间内遇到了一切。这让我们探讨了人们在恒星 - 质量黑洞中所知道的所有这些不同的增杆阶段。“

超级分类周期

2018年9月,Supernovae(ASASSN)的全天动自动调查采摘了突然耀斑的信号。科学家随后确定了耀斑是涉及超大分离的黑洞的潮汐中断事件的结果,它们在2018Fyk上标记了TDE。Wevers,Pasham和他们的同事们在警报中跳跃,能够操纵多个望远镜,每个望远镜都训练地映射紫外线和X射线光谱的不同条带,朝向系统。

该团队收集了两年多的数据,使用X射线空间望远镜XMM-Newton和Chandra X射线天文台,以及更好的X射线监测仪器,乘坐国际空间站,以及Swift天文台以及在澳大利亚的收音机望远镜。

“我们在柔软状态下捕获了黑洞,在紫外线圆盘形成,大部分发射,在X射线中很少,”Pasham说。“然后磁盘折叠,电晕变得更强大,现在它在X射线中非常明亮。最终没有太多的气体来喂食,并且整体亮度下降并返回不可检测的水平。”

研究人员估计,黑洞整个扰乱了我们太阳大小的明星。在此过程中,它产生了一个巨大的吸收盘,约120亿公里,并发出气体,它们估计为约40,000个kelvin,或超过70,000华氏度。随着磁盘变得越来越弱,较低的光电,高能量X射线的电晕将在最终褪色之前作为黑洞周围的主导阶段。

“人们已知这个周期发生在恒星 - 质量黑洞中,这只是大约10个太阳能群众。现在我们在更大的500万次看到这一点,”Pasham说。

“未来最令人兴奋的前景是这种潮汐中断事件提供了一个窗户,将窗户置于非常接近的复杂结构,如诸如积极的黑洞和电晕,”领先作者托马斯韦尔斯,一个人欧洲南部天文台。“研究这些结构在销毁星星后的极端环境中,我们可以希望更好地了解管理其存在的基本物理法律。”

除了表明黑洞以相同的方式体验到相对的方式,无论其大小如何,结果只代表科学家们捕获了从头到尾形成了Corona的形成。

“一只科罗拉是一个非常神秘的实体,在超大的黑洞的情况下,人们已经研究过成立的coronas,但不知道它们何时或如何形成,”Pasham说。“我们已经证明您可以使用潮汐中断事件来捕获电晕形成。我很兴奋的是,将来使用这些事件来弄清楚究竟是什么。”

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该研究通过澳大利亚研究委员会的发现项目资助计划部分地由澳大利亚政府部分支持。

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