NGC 3783星系中的一個(gè)黑洞在X射線耀斑后，以每秒37300米的速度釋放星風(fēng)，該現(xiàn)象被XRISM和XMM-Newton望遠(yuǎn)鏡觀測到。

黑洞爆發(fā)釋放出速度達(dá)光速五分之一的超高速星風(fēng)

天文學(xué)家首次捕捉到一個(gè)超大質(zhì)量黑洞迸發(fā)出前所未見的宇宙爆發(fā)：一次迅速的X射線耀斑爆發(fā)后數(shù)小時(shí)內(nèi)，以每秒6萬公里的速度呼嘯著沖入太空的星風(fēng)隨之產(chǎn)生。這一發(fā)現(xiàn)由歐空局的XMM-牛頓望遠(yuǎn)鏡和XRISM任務(wù)共同完成，揭示了正在實(shí)時(shí)展開的極端鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

隨著耀斑減弱，黑洞突然以五分之一光速拋射出超高速星風(fēng)，讓科學(xué)家得以最清晰地觀察到劇烈耀斑如何觸發(fā)強(qiáng)大的物質(zhì)外流。該事件發(fā)生在NGC 3783星系內(nèi)部，這個(gè)螺旋星系中心存在一個(gè)質(zhì)量相當(dāng)于3000萬個(gè)太陽的黑洞。其核心爆發(fā)出一陣明亮的X射線閃光后迅速暗淡，但接下來通過兩臺望遠(yuǎn)鏡觀測到的景象讓研究人員震驚。

"我們從未觀測到黑洞如此迅速地產(chǎn)生星風(fēng)，"首席研究員顧俐藝表示，"這是首次看到黑洞的X射線快速爆發(fā)如何立即觸發(fā)超高速星風(fēng)，這些星風(fēng)僅在一天內(nèi)便形成。"

宇宙星風(fēng)的釋放

NGC 3783中的黑洞位于一個(gè)活動星系核內(nèi)部——這是一個(gè)物質(zhì)螺旋內(nèi)墜、磁場劇烈扭曲斷裂、高能粒子噴流向外沖出的混沌區(qū)域。"活動星系核是極度迷人且劇烈的區(qū)域，也是XMM-牛頓和XRISM的關(guān)鍵觀測目標(biāo)，"馬泰奧·瓜因納齊指出。

研究人員認(rèn)為，此次爆發(fā)是由活動星系核中糾纏的磁場突然"解纏"所觸發(fā)，其釋放能量的方式類似太陽耀斑，但規(guī)模要大數(shù)百萬倍。隨著磁場斷裂，物質(zhì)以相對論速度被拋射而出。"這個(gè)黑洞周圍的星風(fēng)似乎正是活動星系核糾纏磁場突然'解纏'時(shí)產(chǎn)生的——類似于太陽爆發(fā)的耀斑，但其規(guī)模幾乎超乎想象，"瓜因納齊補(bǔ)充道。

似曾相識的宇宙機(jī)制

令人驚訝的是，這些黑洞星風(fēng)與太陽的日冕物質(zhì)拋射頗為相似。最近在11月11日，太陽就曾引發(fā)一次日冕物質(zhì)拋射，將等離子體加速至每秒1500公里。雖然速度遠(yuǎn)低于黑洞星風(fēng)，但其驅(qū)動機(jī)制存在物理相似性。"這項(xiàng)研究表明，超大質(zhì)量黑洞有時(shí)表現(xiàn)得像我們熟悉的恒星，讓這些神秘天體顯得不那么陌生了，"研究人員指出。

由于活動星系核的星風(fēng)會調(diào)節(jié)恒星形成并影響星系演化，揭示其磁場起源至關(guān)重要。"產(chǎn)生星風(fēng)的活動星系核對其宿主星系的長期演化起著重要作用，"卡米耶·迪耶茲解釋道，"深入了解活動星系核的磁性及其如何驅(qū)動此類星風(fēng)，是理解宇宙中星系歷史的關(guān)鍵。"

此次探測需要兩臺儀器協(xié)同工作：XMM-牛頓望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測了耀斑的升落并測量了星風(fēng)強(qiáng)度，而XRISM的Resolve儀器則捕獲了星風(fēng)的速度、結(jié)構(gòu)及形成機(jī)制。"這一發(fā)現(xiàn)源于成功的合作，"埃里克·庫爾克斯表示，"通過聚焦一個(gè)活躍的超大質(zhì)量黑洞，兩臺望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了前所未有的現(xiàn)象：快速、超高速、由耀斑觸發(fā)的星風(fēng)，其形成機(jī)制令人聯(lián)想到太陽風(fēng)暴。"

他補(bǔ)充道："令人興奮的是，這表明太陽物理學(xué)和高能天體物理學(xué)可能在宇宙中以驚人相似的方式運(yùn)作。"

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