歐洲航天局（ESA）近日公布了一項(xiàng)天文學(xué)界的重大發(fā)現(xiàn)：一個(gè)位于室女座星系SDSS1335+0728中心的超大質(zhì)量黑洞，在沉寂多年后突然蘇醒，釋放出前所未有的強(qiáng)大X射線爆發(fā)。這一驚人現(xiàn)象由天文學(xué)家借助XMM-Newton等望遠(yuǎn)鏡觀測到，其能量強(qiáng)度刷新了以往的觀測記錄，達(dá)到百倍之巨。
這幅藝術(shù)構(gòu)想圖描繪了新蘇醒的黑洞“Ansky”釋放出強(qiáng)烈X射線光爆的可能場景。據(jù)歐洲航天局介紹，這個(gè)黑洞在多年間幾乎沒有任何活動(dòng)跡象，直到2019年年底，天文學(xué)家才開始觀測到它發(fā)出明亮的能量閃光，標(biāo)志著其從休眠狀態(tài)中蘇醒。
為了深入研究這一現(xiàn)象，天文學(xué)家調(diào)用了美國宇航局和歐空局的多臺(tái)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測。這是人類歷史上首次實(shí)時(shí)記錄到黑洞的蘇醒過程。經(jīng)過數(shù)年的研究，科學(xué)家確認(rèn)這顆黑洞已經(jīng)進(jìn)入活躍期，并將其核心區(qū)域命名為“Ansky”，歸類為活動(dòng)星系核。
在研究過程中，天文學(xué)家們面臨了諸多挑戰(zhàn)。德國歐洲南方天文臺(tái)的Paula Sánchez Sáez團(tuán)隊(duì)率先分析了Ansky的光學(xué)圖像，并利用NASA的Swift X射線望遠(yuǎn)鏡和eROSITA X射線望遠(yuǎn)鏡的存檔數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。然而，在初期階段，他們并未發(fā)現(xiàn)明顯的X射線信號(hào)。
直到2024年2月，事情才有了轉(zhuǎn)機(jī)。智利瓦爾帕萊索大學(xué)的Lorena Hernández-García團(tuán)隊(duì)探測到了更為規(guī)律的X射線爆發(fā)。這些爆發(fā)被確認(rèn)為準(zhǔn)周期爆發(fā)（QPE），是黑洞蘇醒后首次觀測到的此類現(xiàn)象。Hernández-García表示：“QPE是短暫的耀發(fā)現(xiàn)象，我們從未在蘇醒黑洞中見過如此規(guī)律的爆發(fā)。”
在研究中，XMM-Newton望遠(yuǎn)鏡發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。它能夠捕捉到黑洞強(qiáng)烈X射線爆發(fā)中較為微弱的背景光，從而幫助科學(xué)家計(jì)算出Ansky活躍期的能量釋放量。麻省理工學(xué)院博士生Joheen Chakraborty指出，Ansky的X射線爆發(fā)持續(xù)時(shí)間比典型的QPE長10倍，亮度高10倍，每次爆發(fā)釋放的能量是其他QPE的百倍，且周期長達(dá)4.5天，創(chuàng)下了最長紀(jì)錄。
XMM-Newton望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)揭示了Ansky X射線爆發(fā)的異常特征，迫使科學(xué)家重新審視黑洞行為的成因。傳統(tǒng)理論認(rèn)為，QPE是由小型物體（如恒星或小型黑洞）撞擊吸積盤引發(fā)的。然而，在Ansky的爆發(fā)中，并沒有發(fā)現(xiàn)恒星毀滅的證據(jù)。因此，科學(xué)家們提出了一種新的假說：吸積盤可能由附近星系的氣體構(gòu)成，而X射線爆發(fā)則是由小型物體反復(fù)穿過吸積盤引發(fā)的高能沖擊所致。
Hernández-García表示，Ansky的觀測數(shù)據(jù)將為科學(xué)家提供寶貴的信息，有助于完善QPE模型，并深入理解黑洞的演化機(jī)制。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了黑洞的復(fù)雜行為，也為未來的天文學(xué)研究開辟了新的方向。
