首次探测到“打嗝”黑洞，令人惊讶地发现了围绕它运行的第二个黑洞

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遥远星系中的一个小黑洞正在反复穿过一个更大的黑洞的气体盘。（图片来源：Jose Luis Olivares和Dheeraj Pasham，麻省理工学院）

（）据美国生活科学网站（Sharmila Kuthunur）：天文学家发现了第一个已知的黑洞“打嗝”的例子，来自遥远的宇宙庞然大物。宇宙打嗝表明，黑洞周围的物质和气体漩涡可能是比以前想象的更大的宇宙物体的家园。

这个巨大的黑洞重约5000万个太阳，位于距离地球8亿光年的星系中心，每8.5天向太空喷射一次大块气体，然后再次安静下来。这些“打嗝”来自黑洞的吸积盘，一个围绕物体旋转的过热气体环。

3月27日发表在《科学进展》杂志上的一项新研究表明，这种物质之所以喷出，是因为第二个更小的黑洞在倾斜的轨道上进进出出，像一只快速飞行的蜜蜂在花粉云中嗡嗡作响一样喷出气体。

马萨诸塞州卡夫利天体物理和空间研究所的研究科学家、该研究的主要作者Dheeraj Pasham告诉《现场科学》，这些打嗝“完全令人惊讶”。“几个月来，我们一直在挠头，直到捷克共和国的理论家们来解释第二黑洞，这似乎解释了这个系统的所有特性。”

研究结果表明，黑洞周围的吸积盘可能是一系列令人惊讶的宇宙物体的家园，包括其他黑洞和恒星。

帕萨姆在一份声明中说：“我们以为我们对黑洞了解很多，但这告诉我们，它们可以做更多的事情。”。“如果我们的伴星反复撞击吸积盘的模型是正确的，”他告诉《现场科学》，“那么这些打嗝可以揭示出整个极端双星群体。”

研究人员怀疑，超大质量黑洞的巨大引力总有一天会在未来一万多年的合并中吞噬其伴星黑洞。“因为较小的黑洞的重量远小于主黑洞，合并的时间跨度很长，”帕萨姆告诉《现场科学》。

两个黑洞和一颗命运多舛的恒星的故事

天文学家第一次注意到这个巨大的黑洞是在2020年12月，当时来自超级新星全天空自动巡天（ASASAS-SN）的望远镜发现了来自其吸积盘的长时间爆发。调查注意到一道闪光，现在被命名为ASASSN-20qc，因为它使天空中的一小块区域明亮了1000倍。这次闪光持续了四个月，很可能是由超大质量黑洞将附近的一颗恒星撕裂成碎片引起的。



如图所示，大质量黑洞的爆发可能是由于一个较小的黑洞不断地刺穿其吸积盘。（图片来源：Jose Luis Olivares和Dheeraj Pasham，麻省理工学院）

国际空间站（ISS）上的X射线望远镜进行的后续观测使科学家能够对这个盛宴物体的X射线数据进行细微的、周期性的下降进行编目，类似于一颗行星穿过其主星表面短暂遮挡其光线的方式。这些都是黑洞的打嗝。

在与同事讨论了这个过程后，研究人员确定，每当轨道上的次级黑洞穿过吸积盘时，黑洞就会打嗝，排出比平时更多的物质。

虽然次级黑洞是系统中两个黑洞中较小的一个，但它绝非微小。科学家估计，它的重量相当于100到10000个太阳，这一质量将其归类为中等黑洞。两个黑洞的质量相差5000倍，这使得这对新发现的双星成为迄今为止发现的质量比最极端的双星之一。

帕萨姆在声明中说：“这是一头不同的野兽。”。“它不符合我们对这些系统的了解。”

Pasham告诉Live Science，在接下来的几个月里，研究人员将继续监测这个系统，同时研究其他几个似乎也有问题的系统。如果这些黑洞双星也像新发现的双星一样代表着极端的质量差异，那么刚刚上线的欧洲航天局望远镜，即激光干涉仪空间天线（LISA），应该能够探测到它们。“我们预计未来几年将忙于为这一新人群建模。”