首次实时观测到一个超大质量黑洞的觉醒！
首次实时观测到一个超大质量黑洞的觉醒！
在宇宙的某个角落，一个沉睡了数百万年的庞然大物正在苏醒。天文学家首次实时观测到了一个超大质量黑洞从宁静到活跃的转变过程，这一发现或将改写我们对黑洞和星系演化的认知。
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
突然变亮
2019年12月，天文学家惊讶地发现，在3亿光年之外，一个名为SDSS1335+0728的宁静星系突然活跃了起来，向太空发射紫外线、可见光和红外光。更令人惊讶的是，今年2月，天文学家发现这个星系变得越来越活跃——它开始发射X射线。
是什么让一个像银河系一样宁静、平常的星系，突然显示出巨大的亮度变化？为了理解其中的原因，天文学家使用了来自多个空基和地基天文台的观测数据。
在一项于近日发表在《天文学与天体物理学》杂志的研究中，天文学家认为他们可能正在目睹一个超大质量黑洞开始吞噬周围的气体，将自己转化为一个活动星系核（AGN）。这是一种从未在星系中观察到的变化。
觉醒的黑洞
最初，SDSS1335+0728的不寻常亮度变化是由茨威基暂现源设施（ZTF）探测到的。ZTF是一种自动望远镜，被用于寻找夜空中会变化的天体。一开始，研究人员认为，这应该是一个常规的活动星系核事件。
大约10%的星系中心，都有一个明亮的活动星系核。天文学家认为，当一个气体盘在星系中心的黑洞周围形成，气体开始被吸入时，活动星系核就形成了。在如此极端的引力下，盘上的摩擦可以将气体加热到非常高的温度，从而产生强烈的辐射。
过去的一些研究表明，活动星系核的亮度似乎会随时间变化，并且会在很长的时间尺度上（1万年~1000万年）断断续续地发出脉冲。但在这个例子中，当研究人员追溯过去20年间的档案数据时，并没有发现SDSS1335+0728有显示出明显的活动迹象。
这激起了天文学家的好奇心。他们决定利用6个不同望远镜的档案图像和光谱来追溯这个星系的宁静过往。接着，他们又利用南方天体物理研究望远镜（SOAR）、格雷尔斯雨燕天文台（Swift）、凯克天文台（WMKO）和甚大望远镜（VLT）进行了跟踪观测，这些天文台覆盖了从X射线、紫外线到光学、红外光的波段，收集了大量关键的数据。
在比较了2019年12月前后的观测数据后，研究人员发现SDSS1335 +0728现在辐射出更多的紫外线、光学和红外波段的光。而在2024年2月，它开始发射X射线。这种现象是前所未有的。
打开网易新闻 查看精彩图片
这张艺术构想图显示了在SDSS1335+0728星系中心的大质量黑洞周围，气体和尘埃盘形成的两个阶段。这个星系的中心是在2019年被点亮，并在今天仍在继续变亮。这或许是我们首次观察到一个巨大的黑洞实时“觉醒”。（图/ESO/M. Kornmesser）
通过进一步的观测和分析，研究小组得出结论，认为最能解释这种快速变亮的可能性是：在SDSS1335 0728的中心，有一个质量是太阳100万倍的黑洞。这个超大质量黑洞正在“觉醒”，启动了活动星系核。如果这一可能性能最终得到证实，那么这将标志着天文学家首次实时观测到了“黑洞觉醒”的过程，捕捉到了活动星系核的启动。
不过，还有一些现象，也能解释星系的突然发光，比如潮汐瓦解事件。当一颗恒星太靠近黑洞并被撕裂时，就会发生潮汐瓦解事件。不过，这样的事件通常会导致更明亮的信号，而且它们通常只能持续几十天，最多几百天。
有待进一步检验
研究人员表示，目前，所有已观测的数据都表明，天文学家可能首次观测到了活动星系核的形成。但是，这并不能排除这有可能是由一个异常缓慢的潮汐瓦解事件，甚至是一个未知的新现象导致的结果。
他们希望，未来能够通过VLT和即将投入运行的特大望远镜（ELT）的观测，来进一步排除其他解释，并更多地了解导致活动星系核的觉醒机制。无论究竟是什么导致了这种亮度变化，这些研究都为了解黑洞是如何生长和演化的提供了宝贵信息，并且有助于揭示我们的银河系是否有一天会上演类似的事件。