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黑洞附近现神秘射电“长明灯”:快速变化星系开启宇宙探索新窗口

时间:2026-07-27 09:54:27来源:快讯编辑:快讯

在浩瀚宇宙中,一个相对较近的星系里,一个黑洞突然开启了一个强大的宇宙信标,且在数年之后依旧闪耀夺目,这一奇特现象引起了天文学界的广泛关注。

射电暂现源通常是由于极端事件导致某个源变亮,随后在数天、数周或数月内逐渐变暗。然而,此次发现的这个星系却与众不同,它进入了一种持续的射电明亮状态,这与以往在同等大小的快速增长黑洞周围所观察到的现象大相径庭。澳大利亚国家科学机构CSIRO的合作者菲尔·爱德华兹表示,他们正在研究一类新型星系的原型,这类星系的射电辐射会发生快速变化。

这个特殊的天体被归类为窄线赛弗特1型星系,这类星系通常与正在快速吸积物质的相对低质量黑洞相关。研究人员称其为已知的首个此类长期射电变貌星系,因为它的射电特性发生了剧烈转变并且一直维持着这种状态。

由马克斯普朗克射电天文学研究所(MPIfR)的斯蒂芬妮·科莫萨领导的国际团队,利用涵盖从无线电波到X射线的电磁波谱的新观测数据和档案测量数据,对这次爆发展开了深入研究,相关研究结果发表在《天体物理学杂志》上。

黑洞本身虽不直接发光,但向其坠落的物质却能异常明亮。气体和尘埃会螺旋进入一个快速旋转的吸积盘,在这个过程中,摩擦和压缩会使物质升温。同时,磁场会将部分流入的物质重新引导成狭窄的喷流,这些喷流以接近光速的速度从黑洞向外喷射。团队怀疑流入这个黑洞的物质流量增加引发了此次喷流,该喷流产生了大约10千万亿(10¹⁶)倍于太阳强度的射电辐射。斯蒂芬妮·科莫萨指出,快速增长的轻量级黑洞产生明亮射电辐射本就罕见,而它们向持久的射电明亮状态转变此前更是从未被观测到过。

这个星系展现出了一个难以解释的谜团。观察发现,它从一个相对安静的射电源转变为一个极其强射电的源。早期研究并未发现可见光或红外光有可比的激增,这使得射电转变更加不同寻常。这种行为似乎也无法用恒星被黑洞撕裂,或是耀变体中常见的变异性来解释,耀变体的喷流几乎直接指向地球。

合作者亚历山大·克劳斯表示,通过包括埃费尔斯贝格100米(328英尺)射电望远镜、澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的澳大利亚望远镜致密阵列以及太空卫星在内的众多望远镜进行的后续观测,证实了这个源的独特性质。

目前,天文学家仍不清楚是什么突然增加了黑洞的食物供应,也不明白为什么它的喷流能保持活跃如此之久。一种可能是黑洞遇到了新的气体储备,另一种可能是其吸积盘的条件发生了变化,从而形成了强大的喷流。要区分这些可能性,还需要持续进行监测。

这类高能事件能为天文学家提供大量宝贵信息。悉尼大学悉尼天文研究所的合作者科维罗斯称,通过观测这些喷流和爆发,可以研究宇宙中一些最极端环境下的物理过程。利用甚长基线阵列(VLBA)进行的未来观测能够解析喷流的结构并揭示其变化方式。该阵列通过合并分布在遥远距离上的射电天线收集的信号,能有效发挥类似更大望远镜的作用,使天文学家能够研究星系中心附近的致密结构。即将建成的平方公里阵列(SKA)天文台或许也能发现更多正在经历类似转变的天体,这将有助于判断这个星系是一个罕见的例外,还是此前未被发现的某类天体中第一个被探测到的成员。

黑洞是宇宙中引力极强的天体,由大质量恒星耗尽核燃料后坍缩形成。其引力强大到连光都无法逃脱,其边界被称为事件视界。人类通过观测黑洞周围物质形成的吸积盘、引力波等间接探测到它,它是研究宇宙演化和极端物理规律的重要对象。

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