天文学家近日公布了一项惊人的发现,他们通过XMM-牛顿X射线望远镜观测到一个超大质量黑洞1ES 1927+654展现出了前所未有的怪异行为。这个黑洞位于距离地球约2.7亿光年的遥远宇宙空间,其质量相当于14亿个太阳。
早在2018年,1ES 1927+654就曾因其周围的等离子体云(日冕)神秘消失又重现而震惊学界。而此次,天文学家在研究其X射线爆发频率时,发现频率从每18分钟一次迅速加速到每7分钟一次,这在黑洞行为中是前所未有的。
麻省理工学院的科研团队提出,这种异常现象可能由一颗在黑洞边缘徘徊的白矮星引起。白矮星是类似太阳质量的恒星死亡后留下的残骸,如果这颗白矮星真的在黑洞边缘上演“走钢丝”的惊险一幕,那么它正在上演一场令人难以置信的平衡表演。
“这是我们已知最接近黑洞视界的幸存天体,”研究共同负责人表示,“这表明白矮星这类天体能在事件视界附近相对长期存在。”事件视界是黑洞周围的临界点,其引力强大到连光速都无法逃脱。
研究团队认为,X射线最可能产生于黑洞附近狂暴的等离子体湍流区,这些高能辐射的源头就位于超大质量黑洞的外边界数百万英里范围内。而白矮星在绕行黑洞时,会持续释放引力波,导致轨道速度加快,从而使得X射线爆发的频率越来越高。
尽管这颗白矮星已经到达几乎有去无回的临界距离,但研究团队认为它不会立即坠入黑洞。因为白矮星在黑洞引力拖拽下向内运动的同时,也在不断抛射物质,这种物质抛射产生了反向推力,就像宇宙版的“刹车系统”,使白矮星得以悬停在事件视界之外。
为了验证这一理论,研究团队计划持续监测1ES 1927+654,并动用更先进的望远镜阵列。他们还寄希望于2030年代发射的LISA引力波探测器,期待能“聆听”到这个无畏白矮星在黑洞边缘挣扎时产生的时空涟漪。
除了白矮星“走钢丝”的假设外,研究团队还提出了另一种与黑洞日冕活动有关的假说。他们认为,日冕可能在振荡,就像来回摆动的钟摆。然而,目前对日冕振荡机制的认识还非常初步,因此这一假说还需要进一步验证。
1ES 1927+654的这次异常表现不仅为天文学家提供了一个研究黑洞和白矮星相互作用的重要案例,也为我们理解宇宙的奥秘提供了新的视角。随着科学技术的不断进步,我们期待未来能够揭示更多宇宙的神秘面纱。