天文学家目睹了黑洞的能量激活

由伯明翰大学、伦敦大学学院和贝尔法斯特国王大学的研究人员领导的天文学家团队发现了有史以来观察到的最引人注目的黑洞“开关”之一。 他们将于 4 月 日星期二公布结果，地址： 全国天文会议 2023 年在卡迪夫。

J221951-484240，称为 J221951，是有史以来记录到的最亮的瞬变之一，即在短时间内改变亮度的天体物理物体。 它是由伯明翰大学天文学家萨曼莎·奥茨博士和她的团队于 2019 年 221951 月在寻找引力波中的电磁光时发现的。 研究小组使用尼尔·杰雷尔斯·斯威夫特天文台上的紫外线和光学望远镜来寻找千新星，这是中子星与另一颗中子星或黑洞合并的特征。 通常，千新星看起来是蓝色的，然后在几天内褪色并变成红色。 相反，他们发现了更不寻常的东西：J。 它看起来是蓝色的，但它的变色或褪色速度没有千新星那么快。

使用了多台望远镜来观测 J221951 并确定其性质，包括 NASA 的 Swift/UVOT 和哈勃太空望远镜、南非大型望远镜以及 ESO 仪器，例如甚大望远镜和 MPG/ESO 2,2 米望远镜上的 GROND 仪器位于拉西拉天文台。

哈勃太空望远镜获得的J221951的光谱排除了J221951的引力波联系。 通过研究 J221951 的光谱，Oates 博士和她的团队能够确定该源距离大约 10 亿光年，而检测到的引力波信号距离不到 0,5 亿光年。 事实上，它在如此远的距离上如此明亮地发光，使得 J221951 成为迄今为止发现的最亮的瞬变之一。

有证据表明，J221951 是由超大质量黑洞快速吸收周围物质而形成的。 在发现之前，在J221951处观察到了一个红色星系，而J221951的位置与星系中心一致，那里自然应该存在一个大质量黑洞。 它开始非常突然地发光——大约在它第一次被发现之前10个月——这意味着黑洞在安静了一段时间后开始快速进食。 紫外光谱显示的吸收特征与材料因巨大能量释放而向外推出一致。 再加上高亮度，使其成为有史以来观察到的最引人注目的黑洞“开启”之一。

研究小组发现了两种可能的机制可以解释超大质量黑洞的如此极端的供给。 首先，它可能是由潮汐扰动引起的——当恒星靠近星系中心的超大质量黑洞时，恒星被毁灭。 第二种选择是，它可能是由活跃的银河核引起的，该核从休眠状态“改变了状态”为活跃状态。 然后，J221951 将发出信号，表明主星系中心的休眠黑洞已开始以吸积盘中的物质为食。

贝尔法斯特国王大学的团队成员马特·尼科尔博士说：“近年来，由于发现了星暴和亮度变化极大的黑洞吸积，我们对超大质量黑洞可以做的不同事情的理解已经大大扩展。 ” 他补充道：“J221951 是令我们惊讶的黑洞最极端的例子之一。 对 J221951 的进一步观察以确定总能量释放可能使我们能够确定这是否是快速旋转黑洞对恒星的潮汐吸收或一种新型活动星系核开启。”

N. Paul Quinn 博士，空间科学实验室的另一位团队成员。 伦敦大学学院的马拉德说：“关键发现是哈勃获得的紫外线光谱排除了银河系起源。 这表明未来保持天基紫外光谱仪的能力是多么重要。”

萨曼莎·奥茨博士补充道：“未来，我们或许能够获得重要线索，以区分潮汐扰动事件和活跃的银河系核心场景。 例如，如果 J221951 与超新星开启相关，我们可能预计它会停止褪色并重新增加亮度，而如果 J221951 是潮汐扰动，我们预计它会继续褪色。 我们需要在接下来的几个月和几年里继续观察 J221951，以捕捉它的晚期行为。”

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