网易首页 > 网易科技 > 网易科技 > 正文

宇宙怎么了?星系每114天闪光一次,科学家终于找到答案

0
分享至

作者 | 辰辰

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163) 

一个距离地球5.7亿光年远的星系,大约每隔114天,就会像烟花一样发出闪光,这几乎像设定好的闹钟一样准时。至少从2014年开始,有天文台就记录下这种奇异现象。而如今,天文学家们通过拼凑的零碎信息找出了原因。

这个奇怪的星系被命名为ESO 253-G003。在星系中心,有一颗恒星正围绕着超大质量黑洞运转。每隔114天,两者之间的距离就接近到足以使黑洞将恒星的一些物质吸走,从而产生跨越多个波段的明亮闪光。然后恒星离黑洞又越来越远,直至下次再次接近黑洞,又有部分物质被吸走点亮。由于闪光发生的规律性,天文学家给这个星系取了个“老忠实”的绰号。


这项研究的第一作者,夏威夷大学天文学家安娜·佩恩(Anna Payne)说,“这些是我们从星系中心观察到的最具规律性且发生最频繁的多波段闪光,这为我们研究‘老忠实’这个星系提供了独特机遇。”

佩恩补充说,“我们认为,星系中心的超大质量黑洞造成了爆炸,因为它正在吞噬绕其运行的巨型恒星的部分物质。”

2014年11月,全天候超新星自动搜索系统(ASAS-SN)首次探测到了这些闪光。当时,天文学家认为这种现象源自ESO 253-G003星系中的超新星。

但在2020年,当佩恩在查看ASAS-SN上有关ESO 253-G003的数据时,她发现了来自同一处的多个闪光。

佩恩总共整理出了17次闪光发生,每次间隔约为114天。她和团队随后预测该星系将在2020年5月17日、9月7日和12月26日再次爆发闪光,结果如期所至。

研究人员将重复爆发的闪光命名为ASASSN-14ko,这种有规律的现象意味着他们能够用美国国家航空航天局(NASA)强大的凌日外行星勘测卫星(TESS)对去年5月份发生的闪光进行更详尽的观测。在此之前,其他仪器的观测结果已经为研究人员提供了不同波长范围内的数据。

俄亥俄州立大学天文学家帕特里克·瓦莱利(Patrick Vallely)表示,“TESS提供了一幅关于星系特殊闪光的详尽照片,但由于该卫星探测太空的特殊方式,其无法观察到所有爆发的闪光。”瓦莱利指的是TESS只能对着一个区域观测27天。“而ASAS-SN虽然收集到的闪光爆发细节较少,但涵盖范围较广,这在对特殊闪光的观测中至关重要。这两种研究方式能够相互补充。”

研究人员最初推测,由于超新星爆发会破坏原有恒星,因此只会在夜空中闪烁一次,然后就消失了,因为这样的事件会摧毁最初的恒星;所以在可见光、紫外线以及X射线波段反复产生亮光的一定是其他什么东西。


其实,这并不是第一次发现因超大质量黑洞吞噬恒星而产生规律性的闪光。去年就发现了一个周期为9小时的类似闪光。但ESO 253-G003的情况更特殊。

这是因为研究人员发现,ESO 253-G003实际上是两个处于合并最后阶段的星系,这意味着星系中心应该有两个超大质量黑洞。

有研究表明两个相互作用的超大质量黑洞可以导致闪光反复发生。但是研究人员通过观测认为,ESO 253-G003中心的两个超大质量黑洞距离太远,还不足以反复产生闪光。

另一种可能性是,黑洞在吞噬物质时会形成吸积盘,而一颗恒星在围绕黑洞运行的过程中反复穿越吸积盘,从而产生耀眼的光芒。但研究人员也排除了这一点。因为如果这颗恒星以不同的位置和角度穿越吸积盘时,其每次产生的闪光应有所不同;但观测结果表明,来自ESO 253-G003星系中心的闪光几乎完全一致。

第三种可能是反复发生的潮汐破坏事件。具体的说,就是一个较大质量天体不断从绕其运转的较小天体上剥离物质。

研究人员推测,如果一颗恒星沿着偏心轨道绕黑洞运行,而公转周期正好是114天,那么当它接近黑洞时就会产生潮汐破坏事件,恒星的部分物质被黑洞剥离,恒星继续绕黑洞运行。

当这些剥离物质与吸积盘中的物质发生碰撞时,就会产生闪光。这似乎就是ESO 253-G003星系正在发生的事情。

考虑到这种情况,研究小组深入分析了观测结果。他们研究了每个闪光的光曲线,并与其他已知的黑洞潮汐破坏事件进行了比较。他们确定,这颗恒星很可能绕着一个质量相当于7800万个太阳的超大质量黑洞运转。

在每一次接近黑洞的时候,这颗恒星都会损失约0.003个太阳质量(也就是3个木星的质量),这足以形成天文学家能够观测到的闪光,同时让这颗恒星继续存在下去。

“如果一个带有膨胀外层的恒星沿着非常狭长的轨道运行,当其距离黑洞足够近、但也不是太近的情况下,黑洞就会剥离一些物质,且不会撕裂整个恒星。”夏威夷大学天文学院天文学家本杰明·夏皮(Benjamin Shappee)说。“在这种情况下,这颗巨大的恒星会一次又一次地返回,直至消耗殆尽。”

目前尚不清楚恒星和黑洞的这种现状已经持续了多久时间,因此很难计算出这颗恒星还能存活多久。但是研究团队已经预测出接下来的两次闪光发生时间分别在今年的4月份和8月份,研究人员计划对其进行更多的观测。

这是了解超大质量黑洞质量吸积的极难得机会。

俄亥俄州立大学天文学家克里斯·斯坦内克(Kris Stanek)说:“总的来说,我们真的很想了解这些黑洞的性质以及它们是如何成长的。”“准确预测下一事件发生时间的能力,让我们能够获取原本无法获取的数据,而且我们已经有所收获。”(辰辰)

网易科技《知否》栏目,好奇世界,与你一起探索未知。

关注网易科技微信号(ID:tech_163),发送“知否”,即可查看所有知否稿件。 

延伸阅读
相关推荐
热点推荐

从60万跌到26万,车重2.1吨标配9AT,开出去,档次仍碾压汉兰达

擦车工聊车
2021-03-08 06:49:25

宋轶的“安分”,撕开了多少女演员的“遮羞布”?

青石电影
2021-03-06 22:36:33

1分险胜!郭士强又赢了,广州队冲击季后赛,土豪队结束5连胜

头条携带者
2021-03-08 13:02:47

嫌额头太大,这妹子切掉头皮缩额头!发际线直接拉低3厘米,这都行??

英国那些事儿
2021-03-08 11:25:18

梅根采访播出,暗指是女王不给阿奇王子头衔,因为他“皮肤黑”

译言
2021-03-08 10:38:29

10年前是男人的梦想车,比X5还火,如今改款跌9.2万,却没人要了

乞求
2021-03-08 15:03:14

全国政协委员石文先:建议在高速常年设立一个免费出入口

中新经纬
2021-03-07 19:59:10

反转?黄晓明与baby默契发文:一切如初!

默默有话说
2021-03-08 10:03:07

贝索斯前妻与男教师再婚,坐拥530亿美元仍低调,和前夫反差大

译言
2021-03-08 09:16:15

5小时3400万人丧命?俄罗斯发出强硬警告:侵略此地就发动核战

前沿观察员
2021-03-08 00:03:11

“把不会说话的婴儿放在一起会产生新语言吗?”网友评论太秀了!

娱乐曙光
2021-03-08 03:54:48

50岁潮爷满头白发,端保温杯与女友出街,网友:成帅老头了

猫眼电影
2021-03-08 09:20:49

“在儿子房间里找到了这个,他说是手电筒...”哈哈哈儿子长大了

铁锅蹲大鹅
2021-03-07 22:29:27

揭秘宫女私生活!被皇帝临幸时,她们突然出了“虚恭”会怎样?

世界你好
2021-03-08 04:10:24

你要悄悄吃它,然后屁股流油惊艳所有人

网易上流
2021-03-08 10:15:09

8000农民工集体“造假”:这样的中国制造不忍心骂!

TOP6000摄影网
2021-03-07 12:44:27

台媒这才突然回过神来!大陆禁运凤梨菠萝,震慑力远胜发射导弹

资讯快递小哥
2021-03-07 13:58:55

张韶涵的“黄金发卡”火了,价格曝光后,网友:舍不得买系列!

金星娱乐局
2021-03-08 08:06:39

多重利空来袭!科技股再度暴跌之下,到底发生了什么?

和讯网
2021-03-08 12:33:18

杜新枝邻居知道郭威不是亲生的吗

篮球对对碰
2021-03-08 14:22:35
2021-03-08 15:37:06

科技要闻

体验总结|一年多卖百亿元的理想ONE怎么样

头条要闻

美媒:王毅"警告"美国 反映北京在海外日益强硬态度

头条要闻

美媒:王毅"警告"美国 反映北京在海外日益强硬态度

体育要闻

勒布朗打酱油 这俩新队友出尽风头

娱乐要闻

容祖儿穿比基尼上衣配纱裙 甜又酷

财经要闻

汽车要闻

车长超5米/配Meridian音响 起亚推K8车型

态度原创

家居
艺术
数码
游戏
公开课

家居要闻

韩国新婚夫妇卧室分床睡 80㎡房两种设计风格混搭

艺术要闻

2021春拍征集有何新看点

数码要闻

苹果:iMac Pro售完即停产 建议买27英寸iMac

《怪物猎人 崛起》公布游戏预购特典护石效果

公开课

为什么国企待遇一般,但很多人就是前赴后继?

×