在被检测到的星星上喂养的黑洞的无线电回声

艺术家对内部吸积流的印象以及当它主动进食时来自超大质量黑洞的射流，例如最近撕裂的一颗恒星。图像：ESO / L。卡尔萨达

信号表明黑洞发出与其吞噬的恒星材料成比例的能量射流。

2014年11月11日，通过潮汐中断耀斑创造的3亿光年的全球望远镜网络拾取了3亿光的信号 - 当黑洞撕裂通过明星时发生电磁能的爆炸。自这一发现以来，天文学家在这个非常罕见的事件上培养了其他望远镜，以了解有关黑洞如何吞噬和规范星系的生长的更多信息。

来自麻省理工学院和约翰霍普金斯大学的科学家现在已经检测到从同一耀斑产生的X射线排放非常紧密地匹配的活动中检测到无线电信号。他们认为这些无线电“回声”，它与事件的X射线排放相似的90％以上，不仅仅是一致的巧合。相反，它们似乎是从黑洞流出的高能粒子的巨型射流，因为恒星材料落入。

Dheeraj Pasham是MIT Kavli Astrophersics和Space Research研究所的POSTDOC，表示高度相似的模式表明，从黑洞射出的喷射射出的力量是以黑洞在被灭失的星上喂养的速率控制的。

“这告诉我们黑洞喂养率正在控制它产生的喷射力量，”Pasham说。“美味的黑洞产生了强烈的喷气式飞机，而营养不良的黑洞产生弱喷射或根本没有喷射。这是我们第一次看到一个由饲养的超迹黑洞控制的喷气机。“

Pasham说科学家们怀疑黑洞喷射器由它们的增量率供电，但他们从未能从一个事件中遵守这种关系。

“你可以只用这些特殊的事件来做这个特殊的事件，其中黑洞只是坐在那里没有什么，然后突然来到一个明星，让它成为很多燃料来为自己提供动力，”Pasham说。“这是从头开始研究这样的东西的绝佳机会。”

Hasham及其合作伙伴Sjoert Van Velzen于约翰霍普金斯大学报告了本周在天体物理杂志上发表的论文中的结果。

辩论

基于黑洞进化的理论模型，结合远程星系的观察，科学家对潮汐中断事件期间的犯罪进行了普遍了解：作为一颗星穿过一个黑洞，黑洞的引力拉动在星上产生潮汐力，类似于月亮在地球上刺激地球的方式。

然而，黑洞的引力是如此巨大，因为它们可以扰乱恒星，伸展和平整它就像煎饼，最终将恒星撕成碎片。在后果中，一阵恒星碎片下雨并陷入了吸积盘 - 宇宙材料的漩涡，最终漏洞并喂养黑洞。

整个过程在电磁频谱上产生巨大的能量突发。科学家观察到光学，紫外线和X射线带中的这些突发，以及偶尔在光谱的无线电结束中。X射线排放的来源被认为是空腹盘的最内部区域中的超大材料，即即将落入黑洞。光学和紫外线排放可能从磁盘中进一步出现的材料，这最终将被拉入黑洞。

然而，在潮汐中断耀斑期间导致无线排放的原因是辩论。

“我们知道无线电波来自真正活力的电子，在磁场中移动 - 这是一个良好的过程，”Pasham说。“辩论一直，这些真正的精力充沛的电子来自哪里？”

一些科学家建议，在恒星爆炸之后的时刻，冲击波向外传播并在又发射无线电波的过程中向周围介质中的等离子体颗粒通电。在这样的场景中，发射的无线电波的图案看起来与由脱牙碎屑碎片产生的X射线的图案看起来差异。

“我们发现的基本上挑战了这个范式，”Pasham说。

换档模式

Pasham和Van Velzen通过全球望远镜网络ASASSN（Supernovae的全天自动调查全球自动调查，通过2014年发现的潮汐中断耀斑记录的数据。在初步发现之后，多个电磁望远镜专注于该事件，天文学家创造了Asassn-14li。Pasham和Van Velzen从180天的事件的三个​​望远镜仔细阅读了无线电数据。

研究人员浏览了编译的无线电数据，并发现了与先前在同一事件中X射线数据中观察到的模式的明确相似之处。当它们在X射线数据上拟合无线电数据时，并向两周转移以比较它们的相似性时，他们发现数据集最相似，随着13天的移动时，随着90％的相似之处。也就是说，在无线电频带中稍后在13天出现了X射线光谱中的相同波动。

“偶联可能发生的唯一方法是如果有一个物理过程，则以某种方式连接X射线产生与无线电产生区域的产生流量，”Pasham说。

从同一数据，Pasham和Van Velzen计算X射线发射区域的尺寸为太阳尺寸的约25倍，而无线电区域约为太阳半径的400,000倍。

“这不是巧合，这发生了这种情况，”Pasham说。“显然，在产生X射线的这个小区域之间存在因果关系，并且这个大区域产生无线电波。”

该团队提出通过高能粒子的射流产生无线电波，在黑洞开始从分解的星光吸收材料后，不久将从黑洞中散开。因为首先形成的这些无线电波的射流的区域非常致密（紧密填充电子），所以大部分无线电波立即被其他电子吸收。

只有当电子行驶在jetthat的上游的电子时，无线电波可以逃脱 - 产生研究人员最终检测到的信号。因此，他们说，射流的强度必须由吸收速率控制，或者黑洞消耗X射线发射恒星碎片的速度。

最终，结果可以帮助科学家更好地表征喷射行为的物理学 - 一种模拟星系演变的基本成分。它认为星系通过生产新的恒星而生长，这是一种需要非常冷的温度的过程。当黑洞发出颗粒射流时，它基本上加热了周围的星系，在恒星生产上暂时停止。Pasham表示，该团队对喷气机生产和黑洞吸收的新见解可能有助于简化Galaxy Evolution的模型。

“如果黑洞喂养的速率与它泵出能量的速率成比例，如果这真的适用于每个黑洞，那么您可以在银河系的模拟中使用这是一个简单的处方，”Pasham说。“所以这暗示了一些更大的画面。”