75億光年外有怪事發生!兩個黑洞大碰撞,爆發明亮耀斑

據近日發佈在《物理評論快報》的一篇論文介紹,天文學傢首次探測到黑洞碰撞產生的耀斑。事情大概是這樣的:

去年,2019年5月21日,剛完成升級的美國激光幹涉引力波天文臺(LIGO)和歐洲處女座引力波探測器(VIRGO)探測到一起引力波,數據表明該引力波來自75億光年外一對恒星級黑洞的碰撞。

75億光年外有怪事發生!兩個黑洞大碰撞,爆發明亮耀斑

幾天之後,帕洛瑪天文臺的茲威基瞬變設施(ZTF)在同一區域捕捉到明亮閃光。加州理工學院的研究人員後來審查這片天空的觀測檔案時,註意到這起耀斑。他們發現,耀斑在一個多月的時間裡慢慢變暗,而且時間線與LIGO/VIRGO所探測到的引力波相當吻合。於是,研究人員懷疑這起耀斑可能與黑洞碰撞有關。

然而,令人困惑的是,連光線都無法逃脫黑洞的魔掌,即便黑洞碰撞再毀天滅地,也難以炸出絢麗煙火。這正是我們通常隻能憑借引力波感知黑洞碰撞的原因之一。

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那麼這起耀斑又是怎麼回事呢?

研究人員發現這對黑洞的碰撞現場非常不一般——位於一個活躍的超大質量黑洞附近。對此,他們提出一種有趣的可能性:

黑洞碰撞發生在一個超大質量黑洞附近。超大質量黑洞正瘋狂吞噬物質,在周圍形成一個龐大的吸積盤。兩個小黑洞碰撞後合二為一,並在碰撞產生的強大力量作用下,上演流浪黑洞,傾斜穿越吸積盤。因此,研究人員認為,耀斑並非源自黑洞碰撞本身,而是由碰撞合並後的黑洞穿越吸積盤產生。

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根據研究人員預測,這個碰撞合並後的黑洞將在幾年後繼續穿越超大質量黑洞的吸積盤,再次爆發耀斑。

當然,這一切尚且無法下定論,目前還不能保證這個解釋與實際情況相符。“耀斑發生在恰當的時間和地點上,與引力波事件一致。我們的結論是,耀斑很可能是黑洞碰撞合並的結果,但不能完全排除其他可能性。”加州理工學院的天文學傢馬修·格雷厄姆表示。

參考來源:

https://www.sciencealert.com/black-holes-can-produce-light-when-they-collide-new-research-shows

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.251102

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