5.7亿光年外,一星系每114天喷发一次,那里在发生什么? 2024-08-03 17:05:46 就像设定了闹钟一样,每隔114天,ESO 253-G003星系就会发出一次闪光,仿佛宇宙中的烟火。最近,科学家终于找到了其中的原因。ESO 253-G003是一个距离我们大约5.7亿光年的漩涡星系,2014年11月的时候,全天体超新星自动巡天(ASAS-SN)在这里观测到了一次非常耀眼的闪光。当时科学家们按照以往的经验推测,这里大概是出现了一颗超新星。到了2020年,当夏威夷大学马诺亚分校的天文学家Anna Payne查看这个星系的数据时,发现了另一次闪光,并且出现的位置和6年前是一样的。她马上继续查阅了其他数据,结果又发现了同一位置上的多次闪光。最终,她一共发现了17次闪光,并且每两次之间就精确地间隔114天。于是,她按照这个规律预测它在2020年5月17日、9月7日和12月26日还会继续出现相同的闪光,最终的观测结果也验证了她的猜想。问题来了:这里到底发生了什么呢?为何这个星系会如此稳定地发射出这样的光芒呢?好在,发现了其中的规律性以及进行了下一次的预测,Payne和她的团队就可以提前准备。在5月份的时候,他们利用NASA强大的凌日外行星勘测卫星(TESS)进行了观测。在以往观测在波长等方面的数据基础之上,他们又获得了更加详细的观测数据。俄亥俄州立大学的天文学家Patrick Vallely是本次研究的参与者之一,他表示:“TESS给这个闪光提供了非常全面的图像,不过由于该任务对全天进行成像的方式限制,它也无法观测到全部。ASAS-SN对于单次爆发所收集到的细节较少,但却提供了更长的基线,这对于本次研究至关重要。这两项研究,可以完美互补。”那么,这里的光芒到底来自于什么天文现象呢? 三种猜测 超新星爆发 首先,当初设想的超新星爆发是不可能了。我们知道,超新星是大质量恒星在死亡时才会出现的现象,因此一旦爆发就会消失,不可能如此有规律地反复爆发。 超大质量黑洞 其次,科学家们推测这可能是ESO 253-G003的核心有一个超大质量黑洞,而这个黑洞周围有一颗恒星在围绕它公转。当恒星不小心闯入禁区时就会被黑洞吞噬,此后黑洞也可能出现有规律的光芒。这个推测是有一定道理的,比如去年的时候,科学家们就曾经在宇宙中发现过这样的案例,一个超大质量黑洞每隔9小时就会出现一次闪光。但ESO 253-G003又有些特殊之处,因为它是一个由两个星系碰撞而融合的星系,而且目前仍处于融合的最后阶段。这意味着,它的核心处很可能有2个超大质量黑洞。此前的理论的确指出,两个比较靠近的黑洞可以产生反复的闪光。但观测结果表明,ESO 253-G003内部的两个超大质量黑洞距离比较远,是不足以产生这个效果的。还有一个理论,那就是黑洞在吞噬物质时形成了吸积盘,而恰好有一颗恒星在绕黑洞公转的过程中会反复穿越这个吸积盘,从而带来耀眼的光芒,这也是去年有实例被发现过的。但是,这个猜测也很快被推翻了,因为恒星会在不同位置以不同的角度穿越吸积盘,产生的光芒也应该是每一次都有所不同的,而ESO 253-G003的每一次光芒都几乎完全一致。那么,如果这些猜测都是错误的,答案到底是什么呢? 潮汐破坏 还有一种可能,那就是潮汐破坏事件。具体来说,就是一个天体在绕另外一个极大质量的天体公转时,它在靠近后者的时候会被剥离掉一些物质。而这,很有可能就是科学家们观测到的真实情况。他们推测,在这个星系中,可能有一颗恒星在围绕超大质量黑洞公转,其周期就恰好是114天。在公转过程中,它每隔114天就会来到近日点,在这里就会出现潮汐破坏作用,有一些物质被剥离,落入黑洞,它的本体则继续公转。这些物质下落的时候,就会因为能量不断升高而发出光芒,这就是吸积盘发光的原理。下落的物质并不多,所以每次都只是出现一次闪光,然后就消失,每114天循环往复。在确定了事件根源之后,研究人员将每一次闪光和已知的潮汐破坏事件进行了对比。结果表明:这个超大质量黑洞的质量达到了太阳7800万倍。在每一次达到近日点的时候,围绕它的恒星都要损失掉大约0.3%个太阳质量的物质,这个质量相当于木星的3倍,还是相当可观的。夏威夷大学天文学研究所的天文学家Benjamin Shappee说道:“当一颗带有膨胀的包层的恒星靠近黑洞,却又没有那么近的时候,那么黑洞就会攫取它外层的一部分物质,而不会将整颗恒星撕碎。在这种情况下,这颗恒星就会不断地运行回来,直到完全灰飞烟灭。”目前来说,研究团队也没法确定这颗恒星已经在危险的边缘运行多久了,因此也无法推测它还剩下多久的寿命。根据它的公转周期,可以知道在今年4月和8月还会有两次靠近黑洞的机会,届时研究团队也会准时观测,以求获得更多的信息。这对于我们了解超大质量黑洞的质量增加过程来说,也是一个绝佳的机会。俄亥俄州立大学的天文学家Kris Stanek表示:“总的来说,我们确实很想了解这些黑洞及其成长过程的一些特性。能够准确地预知下一次的吞噬时间,将给我们提供前所未有的获取数据的机会,我们已经着手开始获取了。” 赞 (0) 相关推荐 中国罕见发现:两个巨型黑洞合伙吃掉一个恒星 据报道,安徽师范大学物理与电子信息学院舒新文教授领导的一个研究小组,发现了双黑洞吞噬恒星的罕见天文现象,相关成果成果已经发表于国际期刊<自然·通讯>. 据介绍,黑洞潮汐撕裂恒星事件在每个星 ... 太阳系外漫游——银河系的星际地图① | 观天者说 原创 王汇娟.姜晓军 中国科学院国家天文台 2020-06-09收录于话题#观天者说75个↑ 点击上方蓝字关注我们guān观tiān天zhě者shuō说--- 音频科普栏目 --- 大家好,我 ... 100亿光年外,科学家发现星际大战遗迹,星系被轰出1.7万光年巨洞 提到"宇宙"你会想到什么?可能大部分人首先会想到壮美和浩瀚,而很少人会知道,在壮美和浩瀚的表象之下,其实还隐藏着一个极为重要的客观本质--"运动"和" ... 2.7亿光年外,哈勃发现星系大碰撞,这是45亿年后银河系的结局 近日,哈勃太空望远镜遭遇到了前所未有的危机,其有效载荷计算机出现死机.美国宇航局(NASA)的科学家尝试多次重启哈勃的计算机,但都失败了.哈勃上的计算机制造于上个世纪80年代,自1990年发射升空至今 ... 108亿光年外,一个星系漏了一个大洞,或来自于4000万年前的碰撞 大约100年前,美国天文学家埃德温·哈勃首次证明了仙女座大星系不在银河系之内,让人类意识到河外星系的存在. 经过长期的观测,哈勃将宇宙中的星系按照形状分为三类:漩涡星系.椭圆星系和不规则星系.但是,除 ... 110亿光年外,科学家发现“星际大战”遗迹,星系被轰了一个洞 娱清未了关注2021-02-27 10:39大图模式在宇宙中,不存在绝对静止的物体,所有的物体都在运动,我们的地球在围绕着太阳系运动,太阳在围绕着银河系的中心运动,银河系也在围绕着宇宙中更大的引力源运 ... 110亿光年外, 科学家发现“星际大战”遗迹, 星系被轰出一个洞 在宇宙中,不存在绝对静止的物体,所有的物体都在运动,我们的地球在围绕着太阳系运动,太阳在围绕着银河系的中心运动,银河系也在围绕着宇宙中更大的引力源运动,引力在无形之中让宇宙中的天体在宏观上趋于稳定,并 ... 在52.5亿光年外,发现一个在黑洞“吞噬”过程中幸存的星系! 黑洞被认为吞噬了太多的周围物质,以至于它们终结了宿主星系的生命.在这个过程中,黑洞创造了一种被称为类星体的高能量天体,此前人们认为类星体可以阻止恒星的诞生.现在,天文学家发现了一个能够在类星体&quo ... 120亿光年外,科学家发现与银河系相似的星系丨环球科学要闻 将环球科学设为星标 周一至周五 第一时间掌握 最新鲜的全球科技资讯 · 天文学 · 与银河系相似的遥远星系 图片来源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) 据一项<自然>上的研究,科学 ... 50亿光年外4个超大星系将碰撞融合,如此宇宙事件在不断上演! 想象一下你正巡航在太空间,交通看似通常,但是随时随地你会遭遇迎面撞击,这样的宇宙撞击比比皆是,尤其是星系相互之间靠得很近时. 星系相互影响,有过碰撞有过兼并,有时相互撕扯,现在仍然在进行当中,所以星系 ... 120亿光年外,科学家发现一个“原始银河系”,颠覆现有宇宙理论 宇宙浩瀚而神秘,相比于地球的局限,宇宙才是人类真正要探索的地方,只有搞清楚宇宙的奥秘,人类才算是真正成为一个伟大的文明. 探索宇宙的秘密,我们能够利用的就是科学的力量,在科学力量的帮助下,我们走出了地 ...