X射線探測器觀測到巨型黑洞蘇醒，向星暴星系發射高能噴流

IT之家3月18日消息，美國宇航局（NASA）與日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）聯合開展的 XRISM 任務，在一個遙遠的“星暴”星系中，觀測到了一個巨型黑洞正在蘇醒。

X射線探測器觀測到巨型黑洞蘇醒

這項研究對黑洞科學具有革命性意義，因為其首次直接觀測到黑洞產生的“風”開始塑造整個星系的關鍵階段。

這個超大質量黑洞強大外流的“啟動”，有助于科學家更好地理解這些宇宙巨獸及其噴發的高能物質風如何影響宿主星系，以及星系與其中心占據主導地位的超大質量黑洞如何協同演化。

據IT之家了解，研究團隊利用 XRISM（X 射線成像光譜任務）及其搭載的精密 X 射線光譜儀器，對超大質量黑洞 IRAS 05189-2524展開研究。結果顯示，黑洞附近噴射出類似“高能子彈”的外流物質，速度高達光速的14% 左右。

團隊發現，這些黑洞“高能子彈”攜帶的能量，是該遙遠星系中慢速分子風的100倍。該星系是近期一次合并的產物，目前正處于劇烈的恒星形成階段。

這些外流的高能特性表明，它們足以改變該星系的演化軌跡。該星系由兩個前身星系合并而成，星系碰撞帶來了大量氣體與塵埃，觸發了劇烈的恒星形成活動，即“星暴”。

然而，大部分氣體向星系中心及其超大質量黑洞流動，在黑洞周圍形成扁平旋轉的“吸積盤”。這個質量約為太陽4.2億倍的超大質量黑洞，其強大引力會在吸積盤中產生劇烈潮汐力，使其發出耀眼光芒。

這一區域被稱為活動星系核（AGN），在地球上觀測到的明亮輻射即為類星體。

黑洞向星暴星系發射高能噴流

不過，吸積盤中的物質并非全部被黑洞吞噬。部分物質被導向黑洞兩極，以強大噴流的形式噴射而出；還有部分物質被黑洞高能風吹散。

這些過程會將氣體和塵埃推離活動星系核，使黑洞“斷糧”，同時也讓整個宿主星系失去造星原料，最終通過切斷恒星形成“扼殺”星系，使其進入平靜階段，演化為穩定的橢圓星系，不再產生新恒星，黑洞也隨之沉寂。

IRAS 05189-2524正處于合并晚期，既有活躍的星暴活動，中心又有處于活動星系核狀態的超大質量黑洞，為科學家研究這一過程提供了獨一無二的機會。

科學家不僅詳細觀測了這些黑洞“高能子彈”，還發現該超大質量黑洞仍在瘋狂吞噬物質，其劇烈吸積速率已接近此類黑洞的理論極限。團隊預計，黑洞的物質外流將進一步增強，最終熄滅該星系的恒星形成活動。

研究人員希望借助 XRISM 繼續深入觀測 IRAS 05189-2524，并通過即將發射的“新雅典娜”（NewAthena）空間望遠鏡收集更多數據，該望遠鏡將成為有史以來最大的 X 射線天文臺。

這些最新成果即將發表在《天體物理學雜志快報》的特刊中。