超大质量黑洞苏醒，爆发已知最强 X 射线能量

IT之家 4 月 12 日消息，欧空局（ESA）昨日（4 月 11 日）发布博文，报道称天文学家借助 XMM-Newton等望远镜，观测到一个黑洞从休眠中苏醒，释放出极强的 X 射线爆发，其能量为以往观测纪录的百倍，震惊科学界。

这幅艺术家的想象图展示了新唤醒的黑洞“Ansky”发出强大 X 射线光爆的可能机制。图源：欧洲航天局

黑洞通常被认为是吞噬一切的宇宙怪物，但它们并非始终处于活跃状态，位于室女座星系 SDSS1335+0728 中心（距离地球约 3 亿光年）的超大质量黑洞多年来几乎没有活动迹象。

不过天文学家自 2019 年年底开始，观测到该黑洞开始发出明亮的能量闪光，标志着它从休眠中苏醒。

研究人员调用美国宇航局和欧空局的多台望远镜展开深入观测，这是有史以来首次实时记录黑洞的苏醒过程。研究数年后，科学家确认这颗黑洞进入活跃期，其核心区域被命名为“Ansky”，归类为活动星系核。

艺术家对类似于 Ansky 内部的恒星质量黑洞的想象。图源：欧洲航天局、NASA 和费利克斯・米拉贝尔

为研究这一现象，德国欧洲南方天文台的 Paula Sánchez Sáez 团队率先分析了 Ansky 的光学图像，并利用 NASA 的 Swift X 射线望远镜和 eROSITA X 射线望远镜的存档数据进行验证，但初期未发现 X 射线信号。

直到 2024 年 2 月，智利瓦尔帕莱索大学的 Lorena Hernández-García 团队探测到更规律的 X 射线爆发。这些爆发被确认为准周期爆发（QPE），是黑洞苏醒后首次观测到的此类现象。Hernández-García 表示：“QPE 是短暂的耀发现象，我们从未在苏醒黑洞中见过。”

研究中，XMM-Newton 望远镜发挥了关键作用。它能捕捉到黑洞强烈 X 射线爆发中较微弱的背景光，帮助科学家计算 Ansky 活跃期的能量释放量。

XMM-Newton 望远镜，图源：欧空局

麻省理工学院博士生 Joheen Chakraborty 指出，Ansky 的 X 射线爆发持续时间比典型 QPE 长 10 倍，亮度高 10 倍，每次爆发释放的能量是其他 QPE 的百倍，且周期长达 4.5 天，创下最长纪录。这些异常特征迫使科学家重新思考黑洞行为的成因。

传统理论认为，QPE 由小型物体（如恒星或小型黑洞）撞击吸积盘引发，而吸积盘通常由被黑洞撕裂的恒星形成。然而，Ansky 的爆发没有证据指向恒星毁灭。

一种新假说认为，吸积盘可能由附近星系气体构成，X 射线爆发或因小型物体反复穿过吸积盘引发高能冲击。Hernández-García 表示，Ansky 的观测数据将帮助科学家完善 QPE 模型，深入理解黑洞的演化机制。