站長資訊網近日，根據一篇發表于《天體物理學快報》上的論文，麻省理工學院(MIT)和智利 Diego Portales 大學的天文學家確認，已首次觀測到了一個超大質量黑洞的 “洞冕” 在一年時間里的強度突變，這在人類的天文觀測史上可謂是前所未有的事件。這里，“洞冕”指黑洞視界附近由高能粒子所構成的一個發光的環，溫度可達 10 億攝氏度(我們的太陽也有類似的日冕)。
目前，研究人員認為，這一距地球約一億光年處所發生的事件，很可能是由黑洞的 “洞冕” 被某種事件所摧毀造成，雖然根據當前已有的理論，該事件由吞噬恒星導致的概率較大，因平衡被打破會導致黑洞附近的所有物體都突然墜入黑洞，包括視界周圍的高能粒子。
而隨著洞冕消失，此次所被觀測的黑洞又逐漸開始將邊緣的物質拉至中間，并形成漩渦形的吸積盤，放出高能 X 射線，而新的洞冕則在短短幾個月的時間里就可形成。
研究論文主要作者，MIT 的物理學助理教授 Erin Kara 表示，按理來說，這種級別的洞冕強度變化應該在以數百萬年論的時間跨度上才能發生，但此次觀測到的洞冕則在一年內衰減了一萬倍，然后又在 8 小時內回升了 100 倍，確實很令人難以置信，而且，這應該是人類首次觀測到洞冕先 “消失” 再“重現”的情況。研究這一過程，對科學家 “了解黑洞的洞冕是如何逐漸升溫并獲取能量” 來說意義非凡。
發現的過程
2018 年 3 月，全星域超新星探測計劃(ASSASN)發現了一個名為 1ES 1927 + 654 的活動星系核(AGN)所發出的閃光，雖然該天體所發出的光的亮度為正常值的 40 倍左右，但它起初并沒有引起天文學家們的注意。
Erin Kara 說：“一開始，我們以為這就只是個普通的 AGN，但后來它突然變亮，而我們也由此才將更多的望遠鏡對準了它。”
根據論文，此次的研究使用了多個望遠鏡設備對該 AGN 的 X 射線和紫外線波段信息進行了觀測，而其中值得一提的是一臺由 MIT 設計和制造的小型 X 射線望遠鏡 NICER。NICER 被安置在國際空間站上，可以被用來快速地對觀測對象進行觀測，然后立馬投入對下個天體的觀測任務，進而為天文學家們高效地產出高頻的觀測數據。
Erin Kara 說：“記得當時，借助高頻的觀測信息，我們得以密切監測該 AGN 的各項指數變化，但該黑洞洞冕的強度曾有一段時間減到‘不可被檢測到’的水平，這種情況我們前所未見。”
成因的猜想
當前，天文學家們還并不知道黑洞視界周圍的洞冕是如何產生的，但目前一些初步的猜測認為，這與貫穿黑洞吸積盤的磁場線結構有關。相關猜測認為，越接近黑洞吸積盤的外側，磁場線的分布結構越簡單，而越接近黑洞吸積盤的內側，磁場線分布越復雜(扭曲和斷掉及重連，原因是越接近內側能量越大)，而吸積盤內部的強磁場則有可能會導致黑洞附近的粒子旋轉，并加速至能放出 X 射線的水平，然后再借助這些粒子能形成黑洞的洞冕。
目前，Kara 與同事認為，黑洞吞噬附近恒星的行為可能會造成這一問題，恒星會先被黑洞的引力撕碎，然后它的碎片會被吸附至黑洞，導致洞冕的亮度發生 “時強時弱” 的閃爍，而距黑洞中心，位于一個 “潮汐干擾半徑” 距離內的物質則會落入黑洞，是黑洞的磁場線不堪重負進而失去維持洞冕的能力。
Kara 認為，如果此次觀測到的事件確由黑洞吞噬恒星造成，且假如黑洞的主要行為全部發生在 “潮汐干擾半徑” 內，根據黑洞的質量，我們便可推算出支撐洞冕的磁場結構必須位于該半徑內的結論，也就是該半徑內的磁場是造成洞冕出現的原因。
根據推算，如果上述情況屬實，則在一個與此次觀測對象質量水平類似的黑洞中，其洞冕將能在約 7500 萬公里的距離內活動，對理論作出限制。
Kara 表示：“目前該黑洞的洞冕強度雖已大不如以前，但我們仍能憑借該黑洞所發出的高能 X 射線對其進行觀測。而我們當前也仍在對其進行觀測，因為如果該黑洞的洞冕的強度會再一次在短時間內發生突變，我可不想錯過它。”
