一個隱藏的超大質(zhì)量黑洞剛剛在深空露面

超大塊黑洞大約是太陽質(zhì)量的 100 萬倍，它以壯觀的方式暴露了它的位置。

當(dāng)一顆經(jīng)過的恒星轉(zhuǎn)向得太近時，它會在黑洞的引力場中被撕裂，釋放出巨大的耀斑。

那次光耀斑是地球上望遠(yuǎn)鏡記錄的潮汐擾動事件，被命名為 AT2024tvd，它的探測揭示了事件發(fā)生地 6 億光年外的銀河系的一些非常奇特之處。

根據(jù)加州大學(xué)伯克利分校（University of California， Berkeley）的姚雨涵（Yuhan Yao）領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團(tuán)隊的說法，這個黑洞是一個流浪者，不受星系核心的束縛。它甚至不在超大質(zhì)量黑洞的雙星軌道上是位于宿主星系的中心。

“AT2024tvd 是光學(xué)巡天捕獲的第一個偏移潮汐中斷事件 （TDE），它為發(fā)現(xiàn)這種難以捉摸的流浪種群提供了全部可能性黑洞隨著未來的 Sky Surveys，”姚 說.

“目前，理論家們還沒有太多關(guān)注抵消 TDE。我認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)將激勵科學(xué)家尋找更多此類事件的例子。

當(dāng)黑洞只是潛伏在太空中時，它們很難被發(fā)現(xiàn)，尤其是在其他星系中。它們不會發(fā)出我們目前可以檢測到的任何輻射，這是我們研究宇宙的主要工具。我們可以通過以下方式檢測黑洞對引力波當(dāng)他們互相撞擊時，一個無所事事的孤獨(dú)黑洞是看不見的。

有一個例外。當(dāng)某物足夠接近時，黑洞引力場內(nèi)強(qiáng)大的潮汐力會將其撕裂，并使其螺旋式下降，超出事件視界。這個過程被稱為潮汐中斷，它會在電磁波譜中發(fā)出熾熱的耀斑，我們可以在數(shù)百萬到數(shù)十億光年之外檢測到它，并對其進(jìn)行解構(gòu)以了解黑洞的后果。

AT2024tvd 就是這樣一個耀斑，于 2024 年 8 月 25 日由茨維基臨時設(shè)施，這是一種寬視場巡天，旨在捕捉超新星和 TDE 等瞬態(tài)事件。天文學(xué)家迅速跟進(jìn)，使用無線電、光學(xué)和 X 射線望遠(yuǎn)鏡盡可能多地捕捉事件的光線。

Yao 和同事能夠?qū)⑦@一事件追溯到 600 光年外的天空中的一個點(diǎn)，在那里還可以方便地找到一個大型星系。但是，盡管他們的分析揭示了一個超大質(zhì)量黑洞是導(dǎo)致 TDE 的罪魁禍?zhǔn)?，其質(zhì)量在 100,000 到 1000 萬個太陽之間，但耀斑起源的星系點(diǎn)并不是銀河系中心。

這真的很有趣。超大質(zhì)量黑洞通常位于星系的中心——整個套件和 kaboodle 圍繞著這個引力樞紐旋轉(zhuǎn)。然而，AT2024tvd 的宿主星系的中心已經(jīng)有一個超大質(zhì)量黑洞，大約有 1 億個太陽質(zhì)量。

現(xiàn)在，有一些銀河系中心已經(jīng)二或更多超大質(zhì)量黑洞，被鎖定在引力舞蹈中，總有一天會看他們合并形成一個更大的黑洞。

然而，所討論的星系中的兩個超大質(zhì)量黑洞并沒有被引力束縛在一個雙星中。它們相距約 2,600 光年，較小的一個只是在銀河系的隆起周圍徘徊。

星系在與其他星系碰撞時獲得額外的超大質(zhì)量黑洞;隨著時間的推移，它們中心的兩個超大質(zhì)量黑洞會找到彼此，這時我們看到它們作為一個系統(tǒng)被鎖在一起。

在這個特定星系中存在第二個超大質(zhì)量黑洞意味著，在它過去的某個時刻，它與另一個星系合并.

我們不知道的是它是在進(jìn)出銀河系中心的路上。該中心完全有可能已經(jīng)托管了一個二進(jìn)制文件。如果是這樣的話，那么第三個黑洞可能曾經(jīng)出現(xiàn)在其中，并且被三體相互作用踢出。

或者我們可能只是在它到達(dá)中心的入站軌跡上捕捉到它，在那里它將與其中已有的黑洞進(jìn)行二進(jìn)制交互。這兩種情況都是可能的。

了解更多關(guān)于這個黑洞配置的一種方法是找到更多具有類似偏移的星系流氓超大質(zhì)量黑洞.該團(tuán)隊表示，這項研究提供了一條潛在的途徑。

“潮汐破壞事件在闡明我們無法檢測到的大質(zhì)量黑洞的存在方面具有很大的希望，”天文學(xué)家 Ryan Chornock 說加州大學(xué)伯克利分校?！袄碚摷翌A(yù)測，遠(yuǎn)離星系中心的巨大黑洞群一定存在，但現(xiàn)在我們可以使用 TDE 來找到它們?！?/p>

該研究已被接受天體物理學(xué)雜志快訊和在 arXiv 上可用.

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