
无论质量仅约太阳10倍还是重达太阳数百万倍,新研究发现各种黑洞似乎都在进食周期内同一特定临界点发射强大喷流。
我们常把黑洞想象成宇宙吸尘器,但更精确比喻是“邋遢食客”,当一颗恒星因过度靠近超大质量黑洞而被引力场撕碎(潮汐破坏事 件),黑洞并不会将物质吸得干干净净,而是一部分吞下去,另一部分像打嗝以强大喷流形式吐回太空,这些喷流能将物质送到极遥远距离外,影响母星系、甚至邻近星系演化。
天文学家之前已注意到一个奇怪现象:有些黑洞撕碎恒星后,很快就发射喷流,有些却要过好几个月甚至几年才突然发射喷流。
科廷大学国际射电天文研究中心(ICRAR)天体物理学家AdelleGoodwin、普林斯顿高等研究院AndrewMummery博士追踪世界各地望远镜多年观测结果,带来关键研究突破,指出黑洞喷流并非随机发生,而是都发生在黑洞“进食速率”下降到特定值──爱丁顿极限2%。
爱丁顿极限是黑洞的最大进食速度,当黑洞吃太快,向外辐射压会推开物质阻止黑洞继续吞噬,团队分析了20个潮汐破裂事件,发现2个明确喷流阶段:
这些黑洞的质量天差地远,但物理定律似乎根本不在乎黑洞体型大小,都在特定关键点达到喷流发射物理条件。
过去想验证“大黑洞、小黑洞喷流遵循同一套规则”极困难,因为超大质量黑洞演化历程缓慢,动辄数千年,人类根本活不到看它吃 完一顿饭,但潮汐破坏事件这类罕见事件能将超大质量黑洞的进食时数压缩为数年,帮助天文学家观察过程发展。
确认这条法则既满足科学家求知欲也有实际用途:让望远镜观测效率更高。
尖端望远镜仪器相当抢手,观测时间以分秒计价,因此知道“何时看”比“往哪看”更重要,过去我们不确定黑洞何时发射喷流,只 能对著太空守株待兔,浪费大量观测时间。如今有了爱丁顿极限2%法则,天文学家就能预测“这个黑洞进食速率快掉到临界点了,准备开机!”让宝贵观测资源发挥最大效益,捕捉最关键瞬间。
新论文发表在《自然天文学》(NatureAstronomy)期刊。