NASA / Aurore Simonnet

一對位于遙遠星系中心的超大質(zhì)量黑洞觸發(fā)了一系列異常的光暴——這些明亮的發(fā)射線竟然呈現(xiàn)出有規(guī)律的周期性特點。天文學家猜想這可能是因為這對黑洞身處一團巨大的氣體云內(nèi)，并將這個云團攪了個天翻地覆。

研究人員稱他們從未見過這種現(xiàn)象。這對黑洞位于一個編號 2MASX J21240027+3409114的星系內(nèi)。星系距離地球約10億光年，位于北天星座天鵝座。它們每130個地球日環(huán)繞對方運行一周，彼此之間的距離只有大約260億千米。這個距離在宇宙的尺度上是極近的，因為光從一個黑洞的視界飛行到另一個黑洞的視界只需1天。

在過去3年中，這對黑洞從其所在的云團中，攫取了大約相當于1.5至2個太陽質(zhì)量的氣體。它們可能會在未來7萬年內(nèi)發(fā)生碰撞并合并。

2021年3月，天文學家首次注意到，在這對黑洞所在方向的天空中，出現(xiàn)了奇怪的發(fā)射線。起初人們以為那里有一顆超新星要爆發(fā)了，因為這些發(fā)射線呈現(xiàn)出突然增亮的模式。但是后續(xù)2022年的爆發(fā)特點又表明情況可能并非如此。

這次事件很快被重新分類為星系核活動。這通常是指那里有一個黑洞，正在從周圍的吸積盤中攫取物質(zhì)。然而，在來自多地天文臺的光譜數(shù)據(jù)中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個每隔2至3個月便會重復出現(xiàn)一次的奇怪模式，這種模式在X射線和紫外波段上同樣存在。這就絕非超新星爆發(fā)或星系核活動所能解釋。

數(shù)據(jù)中也沒有出現(xiàn)任何與潮汐瓦解事件有關(guān)的特征——所謂潮汐瓦解指的是恒星被黑洞引力撕裂。

到目前為止，最符合觀測數(shù)據(jù)的模型顯示，那里可能有一團體量更大的巨型氣體云，正在從垂直于兩個黑洞運行軌道的方向上接近它們所在的星系，并被黑洞的強引力撕裂。

如果是這樣，那么研究人員在數(shù)據(jù)中觀測到的規(guī)律性模式，就可以得到解釋——由于黑洞在這團氣體云中穿行，因此當這兩個黑洞在穿越云團時，每個黑洞在其穿越的過程中都會向外部空間甩出一團氣體，并在此過程中產(chǎn)生規(guī)律性的發(fā)射線波動。

在距離這個星系大約29000光年遠處，還有另外一個星系。這兩個星系正處于合并的過程中。也許這與黑洞的異常行為有關(guān)。星系的合并會產(chǎn)生大量塵埃。天文學家一直以來在理論上預言，在那些存在雙黑洞的合并星系中心，應(yīng)當普遍存在著這樣的氣體云。但此前一直沒有發(fā)現(xiàn)實例。隨著技術(shù)的進步，天文學家們已經(jīng)開始大量發(fā)現(xiàn)此前從未見過的怪東西。

由于距離遙遠，望遠鏡目前還無法直接拍攝這團氣體云。但在天文學家的努力下，這團氣體云的來歷或許在不久的將來就能揭曉。它也許本來就屬于這個星系，也許是星系合并過程中產(chǎn)生的，也有可能來自別的什么地方。

參考
AT 2021hdr: A candidate tidal disruption of a gas cloud by a binary super massive black hole system
https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/202451305