欧洲航天局(ESA)近日公布了一项天文学界的重大发现:一个位于室女座星系SDSS1335+0728中心的超大质量黑洞,在沉寂多年后突然苏醒,释放出前所未有的强大X射线爆发。这一惊人现象由天文学家借助XMM-Newton等望远镜观测到,其能量强度刷新了以往的观测记录,达到百倍之巨。
这幅艺术构想图描绘了新苏醒的黑洞“Ansky”释放出强烈X射线光爆的可能场景。据欧洲航天局介绍,这个黑洞在多年间几乎没有任何活动迹象,直到2019年年底,天文学家才开始观测到它发出明亮的能量闪光,标志着其从休眠状态中苏醒。
为了深入研究这一现象,天文学家调用了美国宇航局和欧空局的多台望远镜进行观测。这是人类历史上首次实时记录到黑洞的苏醒过程。经过数年的研究,科学家确认这颗黑洞已经进入活跃期,并将其核心区域命名为“Ansky”,归类为活动星系核。
在研究过程中,天文学家们面临了诸多挑战。德国欧洲南方天文台的Paula Sánchez Sáez团队率先分析了Ansky的光学图像,并利用NASA的Swift X射线望远镜和eROSITA X射线望远镜的存档数据进行验证。然而,在初期阶段,他们并未发现明显的X射线信号。
直到2024年2月,事情才有了转机。智利瓦尔帕莱索大学的Lorena Hernández-García团队探测到了更为规律的X射线爆发。这些爆发被确认为准周期爆发(QPE),是黑洞苏醒后首次观测到的此类现象。Hernández-García表示:“QPE是短暂的耀发现象,我们从未在苏醒黑洞中见过如此规律的爆发。”
在研究中,XMM-Newton望远镜发挥了至关重要的作用。它能够捕捉到黑洞强烈X射线爆发中较为微弱的背景光,从而帮助科学家计算出Ansky活跃期的能量释放量。麻省理工学院博士生Joheen Chakraborty指出,Ansky的X射线爆发持续时间比典型的QPE长10倍,亮度高10倍,每次爆发释放的能量是其他QPE的百倍,且周期长达4.5天,创下了最长纪录。
XMM-Newton望远镜的观测数据揭示了Ansky X射线爆发的异常特征,迫使科学家重新审视黑洞行为的成因。传统理论认为,QPE是由小型物体(如恒星或小型黑洞)撞击吸积盘引发的。然而,在Ansky的爆发中,并没有发现恒星毁灭的证据。因此,科学家们提出了一种新的假说:吸积盘可能由附近星系的气体构成,而X射线爆发则是由小型物体反复穿过吸积盘引发的高能冲击所致。
Hernández-García表示,Ansky的观测数据将为科学家提供宝贵的信息,有助于完善QPE模型,并深入理解黑洞的演化机制。这一发现不仅揭示了黑洞的复杂行为,也为未来的天文学研究开辟了新的方向。