天文學家早已知道,黑洞撕裂恆星後會噴射一道明亮的能量閃焰,被稱為潮汐瓦解事件(TDE)。人們預期噴流現象會在潮汐瓦解後幾個月內出現。
最新、尚未經過同行評審的研究發現,已觀測到的24個黑洞中,有10個在潮汐瓦解發生2~6年後才開始噴吐物質。
研究主要作者,來自哈佛史密森天體物理中心的伊維特·森德斯(Yvette Cendes)在X(前身為推特)貼文表示,這一發現讓天文學家感到困惑,「可能意味著我們誤解黑洞吞噬恆星時會發生什麼,對於造成這種情況的原因,簡短的回答是『我們真的不知道,且沒有人預料到它會發生』。」
意外!黑洞吞星2年後甦醒
當恆星太靠近超大質量黑洞時,就會發生潮汐瓦解,幾個小時之內,恆星就會被撕裂成碎片。天文學家一般認為,此時恆星的一半物質將開始圍繞黑洞旋轉,形成「吸積盤」(Accretion Disk)。另一半物質將以一次性能量噴流的形式噴出,可從地球上觀測到。
天文學家預估,閃焰會在潮汐瓦解發生後幾週或幾個月內發生。如果期間沒有動靜,就會把望遠鏡轉向別處。
「無線電望遠鏡的時間非常寶貴!為什麼要在爆炸多年後,尋找那些沒有看到的東西?」森德斯在X上說。
但這種觀點在2022年開始發生變化,當時森德斯及同事發現一個黑洞,它在吞噬一顆恆星2年後再次甦醒。
從那時起,森德斯與共同研究者花了數年時間監測24個黑洞,並發現超過一半的黑洞,在吞星事件發生幾年後再次醒來。6年後,當中有個黑洞似乎又回來了。
「如果你對物理學有所了解,你就會知道這個時間尺度(即數年)不合理!」 森德斯在Reddit論壇貼文中表示。
在另外兩個案例中,森德斯注意到黑洞達到峰值,接著衰退,然後再次啓動。
「這是全新的,且出乎意料之外」,森德斯告訴生活科學(Live Science)網站,人們之前認為一次噴發就差不多了。
吸積盤的假設都是錯的?
森德斯說,這些發現可能意味著需要重新思考黑洞如何吞噬恆星。
森德斯排除了這是由第二個潮汐瓦解造成的可能性,或者噴流在潮汐瓦解之後立即發生,只不過剛開始並不是朝向地球。她還排除更奇特的解釋,例如:噴流被延誤是因為黑洞擾亂了該區的時間。
排除這些解釋,同時也留下一個很大的謎團。「最好的猜測是『我們對潮汐瓦解過程中,吸積盤形成的所有假設都是錯的』。」她在X上說。
森德斯質疑,「也許閃焰並不是來自形成中的吸積盤,而是來自彼此相互作用的物質流,並且吸積盤直到幾年後才形成?我們不知道完整的細節,但這絕對有可能。」
研究結果已發表於預印本arXiv網站。◇