欧空局的xmm -牛顿天文台发现了一种非常罕见和难以捉摸的宇宙现象最佳候选者：一个中等重量的黑洞，在撕裂和享用附近一颗恒星的过程。宇宙中潜伏着各种各样的黑洞：大质量的恒星死后会形成恒星质量的黑洞，而星系的中心是超大质量的黑洞，质量相当于数百万或数十亿个太阳。
介于这两个极端之间的是一个更为退休的黑洞家庭成员：中等质量黑洞。这些黑洞被认为是最终会成长为超大质量的种子，它们尤其难以捉摸，因此迄今为止几乎没有找到可靠的候选者。现在一个研究小组利用ESA的xmm -牛顿x射线天文台、NASA的钱德拉x射线天文台和Swift x射线望远镜的数据，发现了一种罕见的活动迹象。
来自NASA/ESA的哈勃太空望远镜(黄白色)和NASA的钱德拉x射线天文台(紫色)的数据。左下方的紫白色光源显示了一颗恒星的残骸发出的x射线，当它落入一个中等质量的黑洞时，它被撕开了。黑洞的宿主星系位于图像的中央。图片：X-ray: NASA/CXC/UNH/D.Lin et al, Optical: NASA/ESA/STScI
在一个遥远星系的外围发现了巨大的辐射耀斑，当一颗恒星经过一个离黑洞太近的地方并被吞噬时，它就被抛出了。美国新罕布什尔大学的首席科学家大成林说:“这太令人兴奋了：这种类型的黑洞以前从未被如此清晰地发现过。一些候选人已经被发现，但总体来说，他们是非常罕见的，并且很受追捧。这是迄今为止观察到的质量中等的黑洞候选体。
这种类型的黑洞被认为以各种方式形成。一个形成的场景是大质量恒星在密集的星系团中失控的合并，使这些星系团的中心成为寻找它们的最佳地点之一。然而，当这样的黑洞形成的时候，这些位置往往是没有气体的，使得黑洞没有物质可消耗，因此释放的辐射也很少——这反过来又使得它们很难被发现。能找到一个中等质量黑洞的为数不多的方法之一，就是等待一颗恒星靠近黑洞并被破坏——这本质上再次‘激活’了黑洞的胃口，促使它发出我们可以观察到的耀斑。
这类事件以前只在星系的中心清楚地看到过，而不是在外围。筛选了来自xmm -牛顿的数据，以找到候选者。在2006年和2009年对一个约7.4亿光年以外的大星系的观测中，以及钱德拉(2006年和2016年)和斯威夫特(2014年)的额外数据中，确认了这一点。来自美国密歇根州立大学的杰伊·斯特莱德说：我们还观察了许多其他望远镜拍摄的银河系图像，以从光学上观察它的发射情况。在2005年的两幅图像中发现了光源闪烁的亮度——它看起来比几年前更蓝、更亮。
x射线源3 xmm J215022.4055108年被ESA的xmm -牛顿x射线太空天文台2006年(左)和2009年(右)。图片：European Space Agency
通过比较所有的数据，确定这颗不幸的恒星可能在2003年10月被打乱，并产生了在接下来的10年时间里衰变的能量。科学家们认为，这颗恒星被一个质量约为太阳5万倍的黑洞所破坏和撕裂。这种由恒星引发的爆发预计只有在这种类型的黑洞中才会发生，因此这一发现表明，在整个宇宙的星系外围星系中，可能还有更多的恒星处于休眠状态。这候选者被发现通过一个密集的搜索xmm -牛顿的x射线源目录,充满了高质量的数据覆盖大面积的天空,基本确定大型黑洞是如何和发生了什么导致观察到的辐射。
更多地了解这些物体和相关现象是我们理解黑洞的关键，模型目前类似于一个外星文明观察地球并发现祖父母将他们的孙辈送进学前班的场景：他们可能会假设有某种媒介来适应他们的人类寿命模型，但如果没有观察到这种联系，就无法确定。这个发现是非常重要的，并且表明这里使用的发现方法是一个很好的方法。
博科园-科学科普｜参考期刊文献：Nature Astronomy｜来自：欧洲空间局
发表于 2018-6-23 19:57
收藏
分享