摘要:搜寻大量黑洞切碎星星的天文学家在一个不寻常的地方发现了一个 - 距离银河系的核心2600年。 Roque Black Hole可能来自与另一个星系的早期合并,或者与其他两个黑洞互动后已将其抛弃。这是有史以来第一个光学发现的核外潮汐破坏事件。最终,两者可以合并并产生引力波的波纹。...
天文学家发现了近100个大规模的黑洞切碎和吞噬恒星的例子,几乎所有的恒星都希望找到巨大的黑洞:在巨大的星系中,恒星密集的岩心。
加利福尼亚大学伯克利分校,天文学家现在发现了一个巨大的黑洞,从银河系的核心撕裂了一千年的明星,该核心本身包含一个巨大的黑洞。
偏心的黑洞的质量约为太阳的大约100万倍,它隐藏在银河中央凸起的外部区域,但通过恒星的突发化产生的光爆发来揭示自己 - 这是一个所谓的潮汐破坏事件,或TDE。在TDE中,黑洞在一颗星星上拖着巨大的引力 - 类似于月亮在地球上抬高海洋潮流的方式,但更加剧烈。
“您期望在银河系中大量黑洞的经典地点位于中心,就像我们在银河系中心的SAG A*一样,” UC Berkeley的Miller Postdoctoral研究员Yuhan Yao说,他是有关该发现最近在该发现中发表的论文的主要作者。天体物理期刊字母(APJL)。 “这是人们通常在这里寻找潮汐破坏事件的地方。但是,这不是一个中心。实际上,这是大约2600年的光线。这是第一个在核外TDE发现的第一个光学上发现的。”
银河系的中央大型黑洞,大约是我们太阳质量的1亿倍,但天气已经太接近了。
在银河中心进行的大规模黑洞的研究告诉天文学家,我们像我们自己的星系的演变有关,它具有一个中央黑洞 - 称为saga*,因为它的位置在sagittarius星座中 - 重量为400万个太阳能物质。一些最大的星系具有重中央黑洞,重量为1000亿个太阳能,这可能是许多较小的黑洞合并的结果。
在银河系中央找到两个巨大的黑洞并不奇怪。人们认为大多数大型星系都在其内核中有巨大的黑洞,并且由于星系在太空中经常碰撞并合并,因此大型星系应偶尔会有一个以上的超质量黑洞 - 至少直到它们碰撞并合并到一个更大的黑洞中。他们通常以隐形模式躲藏起来,直到他们通过抓住附近的恒星或气云来揭示出存在,从而产生短暂的光线。但是,这些是罕见的事件。天文学家计算出,平均每30,000年一次,一个巨大的黑洞将遇到一颗恒星。
新的TDE被称为AT2024TVD,由Zwicky Transient设施检测到,这是一个安装在圣地亚哥附近Palomar天文台望远镜上的光学摄像头,并通过广播,X射线和其他光学望远镜的观察确认,包括NASA的Hubble Bleble Space望远镜。
UC Berkeley UC Berkeley副副教授Ryan Chornock说:“巨大的黑洞总是位于星系中心,但我们知道星系合并 - 这就是星系的生长方式。 “现在发生了什么?我们希望他们最终聚集在一起,但理论家预测,应该有一群黑洞在星系内漫游。”
一个这样一个漫游的黑洞的发现表明,系统搜索TDE的签名可能会出现更多的流氓黑洞。该发现还验证了一个名为LISA的太空任务的计划 - 激光干涉仪太空天线 - 该计划将从类似的大孔的合并中寻找引力波。
“这是我们第一次使用TDE看到大型黑洞如此接近,” UC Berkeley天文学和物理学副教授Raffaella Margutti说。 “如果这些是几个超级质量的黑洞,它们越来越近 - 不一定是正确的 - 但是,如果是,它们可能会合并并发出引力波,我们将来会与Lisa一起看到。”
丽莎将补充地面引力探测器,例如Ligo和处女座,它们对合并的黑孔或中子星的合并敏感,重量是我们太阳质量的几百倍,以及对脉冲星闪光的伸缩研究,例如Nanograv脉冲脉冲脉动阵列敏感的脉动脉冲阵列,该实验是敏感的,该实验是敏感的,该实验是敏感的,该实验是敏感的,这些阵列均具有敏感性的平均孔,这些阵列的平台均具有敏感性的孔,该阵列的平台是孔的平均孔,孔的圆满孔的孔,孔的圆满圆形的序列,孔的序列均可散布。群众。丽莎的最佳位置是几百万个太阳能团体的黑洞。丽莎定于未来十年推出。
短暂爆发
由于黑洞是看不见的,所以科学家只能通过检测到恒星或气云时发现的光,并创建明亮,热,旋转的材料磁盘,逐渐向内掉落。 Chornock说,TDE是黑洞积聚物理学的强大探针,揭示了在被捕获之前靠近黑洞的近距离材料以及黑洞发射强大的喷气机和风所需的条件。
对TDE的最有生产力的搜索使用了Zwicky Transient设施的数据,该设施最初是为了检测超新星爆炸而构建的,但对天空中的其他闪光灯也很敏感。
自2018年以来,ZTF在星系内发现了将近100个TDE。 X射线卫星还检测到了一些TDE,其中包括一个带有中央黑洞的银河系郊区的两个TDE。但是,在那些星系中,黑洞相距太远,无法合并。新发现的黑洞与核心的巨大黑洞足够近,可以朝它掉落并合并,尽管不在数十亿年。
Yao指出,两种替代方案可以解释AT2024TVD中流浪的黑洞的存在。它可能是从很久以前与较大的星系合并的小星系的核心,要么在较大的星系出门时通过较大的星系移动,要么已经与轨道上的星系结合在一起,该轨道最终可能使其足够接近与黑洞在核心处融合在一起。
另一位加州大学伯克利分校的博士后研究人员埃里卡·哈默斯坦(Erica Hammerstein)仔细检查了哈勃图像作为研究的一部分,但无法找到过去的星系合并的证据。
AT2024TVD也可能是曾经是银河系芯的黑洞三胞胎的前成员。由于三体轨道的混乱性质,一个人会被踢出核心,以绕着银河系徘徊。
搜索星系以寻找偏离中心的黑洞
Yao说,由于ZTF每年都会发现北部天空周围的数百幅光闪烁,因此迄今为止,TDE搜索集中在星系内岩心附近发现的闪光灯上。她和Chornock创建了一种算法,以区分超新星和TDE产生的光线,并使用它来搜索ZTF迄今为止的10,000次检测,以发现适合TDE特征的银河中心的光爆发。
Yao说:“超新星在峰值之后冷却,它们的颜色变红了。” “ TDE保持热量数月或数年,并且在整个演变过程中始终保持蓝色。”
TDE还表现出氢,氦,碳,氮和硅的宽发射线。
去年八月,伯克利队发现了一个看起来像TDE的灯光,但其位置似乎是偏心的,尽管在ZTF的分辨率范围内。研究人员怀疑黑洞确实是偏离中心的,并立即要求在几个望远镜上进行时间以查明其位置。其中包括NASA的Chandra X射线天文台,非常大的阵列和哈勃太空望远镜。他们都证实了其野外位置,HST的距离约为2,600光年,大约是我们的太阳和SAG A*之间的十分之一。
尽管靠近中央黑洞,但核外黑洞没有重力与之结合。由于核心的黑洞会在吸收插入气体时喷出能量,因此将其归类为活性银河核。
Yao和她的团队希望找到其他漫游的TDE,这将使天文学家了解星系及其核心黑洞合并的频率,因此需要多长时间形成一些极端的超级质量的黑洞。
Yao说:“ AT2024TVD是光学天空调查捕获的第一个偏移TDE,它打开了整个可能性,即通过未来的Sky Surveys来揭示这一难以捉摸的徘徊的黑洞。” “目前,理论家还没有给予偏移TDE的太多关注。他们主要预测了星系中心发生的TDE的费率。我认为这一发现确实激励了他们计算偏移TDE的率。”
对该论出贡献的34名合着者来自美国,英国,瑞典,俄罗斯,德国,澳大利亚,澳大利亚和荷兰的机构。 ZTF是公私合作伙伴关系,在ZTF合作伙伴关系和美国国家科学基金会的同等支持下。