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黑洞吞噬恆星的新理論

天文學家的一項新觀測現在提供了明確的證據,表明來自恆星的碎片在黑洞周圍形成了一個稱為“吸積盤”的旋轉圓盤。理論家們一直在爭論一個吸積盤是否能在一次潮汐破壞事件中有效地形成。

在經典理論中,耀斑是由一個吸積盤提供動力,從內部產生x射線,在那裡熱氣體螺旋進入黑洞,但對於大多數資料來說,我們看不到x射線--它們主要是在紫外線和光波中發光,我們看到的不是圓盤,而是恆星碎片流碰撞產生的輻射。

科學家開發了一個理論模型,該模型可以解釋為什麼x射線在觀測中通常不會被觀察到,儘管形成了吸積盤。新的觀測結果為這一模型提供了有力的支援。

這是第一次在這些事件中形成吸積盤,即使我們看不到x射線。靠近黑洞的區域被光學厚厚的風遮住了,所以我們看不到x射線的發射,但我們確實看到了從一個擴充套件的橢圓盤發出的光學光。

吸積盤的證據來自光譜觀測。望遠鏡觀測T時發現了一個不尋常的光譜。最突出的是氫譜線--氫氣的排放--它的雙峰輪廓與我們所見過的其他資料不同。光譜中的雙峰是由多普勒效應引起的,多普勒效應改變了移動物體發出的光的頻率。在一個環繞黑洞的吸積盤中,以一個角度觀察,一些物質會向觀察者移動,所以它發出的光會移到更高的頻率,有些物質會離開觀察者,它的光會移到更低的頻率。

同樣的效果也會導致賽車在賽道上的聲音從高音高向你駛來,當它從你身邊駛過並開始遠離你時,它會轉向較低的音高。如果你坐在看臺上,一圈的車都向你移動,而另一圈的汽車則離你而去。在吸積盤中,氣體以類似的方式在黑洞周圍移動,這就是光譜中兩個峰值的原因。

科學家繼續收集資料,隨著時間的推移而對資料的詳細分析,表明在恆星被破壞後的幾個星期內,圓盤形成的速度相對較快。研究結果表明,儘管雙峰發射很少見,但在光學探測到的資料中,圓盤的形成可能是常見的,這取決於諸如圓盤相對於觀察者的傾斜度等因素。

科學家模擬結果表明,所觀察到的東西對傾斜非常敏感。有一個首選的方向可以看到這些雙峰特徵,而另一個方向可以觀察到x射線的發射。

分類: 親子
時間: 2021-11-01

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