35亿光年外双黑洞发出相当于万亿颗恒星的光芒佐证了黑洞无毛定理

2022-06-23 09:19:43 匿名   阅读:869

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腾讯太空讯 4月30日消息,据国外媒体报道,著名双黑洞系统OJ287再次发出亮光,其亮度堪比万亿颗恒星亮度之和,堪称宇宙中的一场超级灯光秀。

据悉,蝎虎座BL型天体OJ287是一个双黑洞系统,距离地球约35亿光年,其中较小黑洞围绕超大质量黑洞以椭圆形轨道运动,周期大约12年。

科学家通过计算发现,这个大黑洞是迄今为止人类所发现的宇宙中最大黑洞之一,质量是太阳的180亿倍,相对较小的黑洞质量也有太阳的1.5亿倍。

该双黑洞系统中,较小的黑洞会与环绕在超大质量黑洞周围的吸积盘发生周期性挤压碰撞,从而产生如同超级耀斑一样的亮光。其亮度堪比万亿颗恒星亮度之和,因此人类借助太空望远镜从地球可以观察到双黑洞系统发出的亮光。

视频:美国宇航局喷气推进实验室有关OJ287的部分动画效果图。

但由于OJ287双黑洞系统中小黑洞运行轨道是椭圆形的,因此与圆盘撞击的时间间隔并不规律,这使得科学家们很难确定下一次爆发亮光的确切时间。

2010年,研究人员开始建立模型预测OJ287何时会再次爆发亮光。2018年,印度孟买塔塔基础研究所的科学家们完善了这个模型,预测OJ287再次爆发的超级耀斑将在2019年7月31日达到亮度峰值。研究人员表示,直接观测到超级耀斑的爆发,是检验黑洞“无毛定理”的好机会。

本周二发表在《天体物理学通讯》(Astrophysical Journal Letters)上的一项新研究表明,科学家对超级耀斑爆发时间的预测完全正确。而且幸运的是,美国宇航局的斯皮策太空望远镜恰巧在正确时间捕捉到了OJ 287发出的亮光。

“当我第一次观测OJ287的亮度时,我震惊地发现,斯皮策太空望远镜正好观测到了这次超级耀斑的爆发,”加州理工学院斯皮策副研究员塞波・雷恩(Seppo Laine)在一次发布会上说。值得注意的是,今年1月份退役的斯皮策太空望远镜是唯一能清楚观测到OJ287爆发出亮光的太空望远镜。

“非常幸运的是,我们能够用斯皮策捕捉到亮度峰值,因为没有其他人造仪器能够在特定时间点完成这一任务,” 雷恩说。

观测结果也为科学家验证无毛定理提供了更多证据。科学家们对OJ287爆发亮光何时达到峰值的预测,也提供了有关OJ287系统和较小黑洞运行轨道的更准确信息。

由于较小黑洞恰好在科学家们预测的时间穿过吸积盘,这表明OJ287中的超大质量黑洞是对称和平滑的。

但随着时间推移,OJ287双黑洞系统中较小的黑洞轨道会不断缩小,从而距离超大质量黑洞越来越近。最终,超大质量黑洞将在未来1万年内吞噬掉同伴。

编译:皎晗,审核:乔辉

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