黑洞为什么可以吸进东西（黑洞为什么忽然不）
黑洞为什么可以吸进东西（黑洞为什么忽然不）发生在1ES 1927 654中的消失事件是独一无二的，这不仅因为其亮度发生了巨大变化，还因为天文学家能够对其进行彻底的研究。可见光的爆闪促使里奇和他的同事请求使用美国航天局的中子星内部组成探测器 (Neutron star Interior Composition Explorer，简称NICER) 对黑洞进行后续监测。该探测器即国际空间站上的 X 射线望远镜。深入了解现象背后的故事该论文的主要作者，智利圣地亚哥迭戈波塔莱斯大学（Diego Portales University，Santiago of Chile）的天文学家克劳迪奥·里奇（Claudio Ricci）在美国宇航局的一份声明中说：“我们很少在黑洞吸积过程中看到这样的变化。这太奇怪了，起初我们以为可能是数据有问题。当我们知道这个现象是真的的时候，我们兴奋极了。但我们也不知道这是什么情况；和我们沟通过的人中，没有一个人见过这
黑洞正在进食的迹象消失了，这可能是因为一颗恒星打断了这场盛宴。该事件可以为了解这些神秘物体提供新视角。
在一个遥远星系的中心，一个黑洞正在慢慢消耗一个由气体组成的圆盘。这些气体以黑洞为中心旋转并被其吞噬，就像水在污水口处盘旋着往下流。当气体被吸入深渊的巨口时，超热粒子聚集在圆盘上方和下方靠近黑洞处，并产生明亮的 X 射线光。这种光亮到即便是在300 亿光年之外的地球上都可以看到。这些超热气体的集合，被称为“黑洞的日冕”。当黑洞进食时，它在亮度、色彩饱和度或清晰度方面的变化可达100倍。
但两年前，天文学家惊讶地看到来自一个名为 1ES 1927 654 星系的黑洞的“洞冕”射出的 X 射线在大约40天内衰减了10000个单位，直至完全消失。此后，它的亮度又立刻开始回弹，在大约 100 天后，它比事件发生前还亮了近 20 倍。黑洞的“洞冕”发出的 X 射线光是黑洞进食的副产品，因此 1ES 1927 654的光消失可能意味着它的食物供应被切断了。
在《天体物理学杂志快报》（Astrophysical Journal Letters）上的一项新研究中，科学家们假设一颗失控的恒星可能因为离黑洞太近而被撕裂了。如果该假设成立，来自被撕裂的恒星碎片在快速移动中可能撞进了圆盘某处，短暂地驱散了气体。
该论文的主要作者，智利圣地亚哥迭戈波塔莱斯大学（Diego Portales University，Santiago of Chile）的天文学家克劳迪奥·里奇（Claudio Ricci）在美国宇航局的一份声明中说：“我们很少在黑洞吸积过程中看到这样的变化。这太奇怪了，起初我们以为可能是数据有问题。当我们知道这个现象是真的的时候，我们兴奋极了。但我们也不知道这是什么情况；和我们沟通过的人中，没有一个人见过这样的事情。”
宇宙中几乎每个星系的中心都可能像1ES 1927 654中心那样，有一个特大质量黑洞（Supermassive black hole），其质量可能比太阳的质量大数百万或数十亿倍。它们也被称为吸积盘（accretion disk）。吸积盘通过消耗环绕着它们的气体增长。因为黑洞不发光，也不反射光，所以它们无法被直接观测到，但来自其“洞冕”和吸积盘的光为我们了解这些黑暗物体提供了可能。
作者的恒星假说也得到了以下事实的支持：在 X 射线信号消失前几个月，地球上的天文台观察到圆盘在可见光波长（人眼可以看到的波长）这个层面上显著变亮。这可能是恒星碎片与圆盘碰撞后产生的初步结果。
深入了解现象背后的故事
发生在1ES 1927 654中的消失事件是独一无二的，这不仅因为其亮度发生了巨大变化，还因为天文学家能够对其进行彻底的研究。可见光的爆闪促使里奇和他的同事请求使用美国航天局的中子星内部组成探测器 (Neutron star Interior Composition Explorer，简称NICER) 对黑洞进行后续监测。该探测器即国际空间站上的 X 射线望远镜。
中子星内部组成探测器在15个月内共观察了该星系系统265次。美国航天局的格雷尔斯雨燕天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）和核分光望远镜阵 (Nuclear Spectroscopic Telescope Array，简称NuSTAR)，以及欧洲空间局（European Space Agency，简称ESA）的XMM-牛顿天文台（该天文台也有美国航天局的参与）也对该系统射出的X射线进行了观察。
当来自“洞冕”的 X 射线消失时，NICER和格雷尔斯雨燕天文台观察到了来自该系统的低能量 X 射线，因此，这些天文台共同提供了贯穿整个事件的连续信息。
虽然“逃家”的恒星是罪魁祸首的可能性最大，但作者指出，对于这一前所未有的事件可能还有其他解释。根据观察结果，人们得到了一个显著特点，即亮度的整体下降并不是一个平稳的过渡：每天，NICER检测到的低能 X 射线显示出巨大变化，有时其亮度的变幅在8小时可达100个单位。在极端情况下，黑洞的“洞冕”会变亮或变暗 100 倍，但其所需的时间要长得多。这种连续发生数月的剧烈变化非比寻常。
这篇新论文的共同作者、麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）物理学助理教授艾琳·卡拉 (Erin Kara)说：“这些数据有很多谜团，但这十分令人兴奋，因为我们正在学习有关宇宙的新知识。我们认为恒星假说是个很好的假设，但我们也会花很长时间来分析这一事件。”
这种在黑洞吸积盘中发生的极端变化可能比天文学家认为的更常见。许多正在运行和即将投入使用的天文台都将寻找持续时间较短的宇宙现象作为目标。这种做法被称为“时域天文学”，它可以揭示更多类似事件。
该研究的联合作者，马里兰大学帕克分校（University of Maryland College Park）和美国宇航局戈达德太空飞行中心 (NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt Maryland，简称GSFC)负责NICER 任务的天体物理学家迈克尔·娄文斯坦称：“这项新研究是一个很好的例子。它向我们展示了观察计划的灵活性如何使美国航天局和欧洲空间局能研究发生速度相对较快的现象，并在其典型行为中寻找长期变化。这个正在进食的黑洞会回到破坏事件之前的状态吗？还是其系统从根本上发生了变化？我们会继续观察以找到答案。”
NICER是美国航天局探索者计划中的一项为研究天体物理学提供机遇的任务（Astrophysics Mission of Opportunity）。它通过太阳物理学和天体物理学领域中新型、流水线化的高效管理方法为世界水平科的研项目提供频繁访问太空的机会。核分光望远镜阵（Nuclear Spectroscopic Telescope Array，简称NuSTAR）于2012年6月13日发射升空，人们最近刚为它进入太空满八周年举行了庆祝仪式。
由加州理工学院（California Institute of Technology，简称Caltech）领导，由美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室为该机构位于华盛顿的科学任务理事会管理NuSTAR这一小型探索任务。丹麦技术大学（Danish Technical University）和意大利航天局（Italian Space Agency，ASI）也参与其中。该航天器由位于在弗吉尼亚州杜勒斯（Dulles，Virginia）的轨道科学公司（Orbital Sciences Corp）建造。
NuSTAR的任务指挥中心位于加州大学伯克利分校（University of California Berkeley），官方数据存储在美国航天局戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center，简称GSFC）的高能天体物理科学档案研究中心（NASA's High Energy Astrophysics Science Archive Research Center）。航空研究所 （Aerospace Studies Institute，简称ASI）提供任务的地面站和镜像数据档案。加州理工学院为美国航天局管理喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，简称JPL）。
欧洲空间局的XMM-牛顿天文台于 1999 年 12 月从法属圭亚那的库鲁（Kourou，French Guiana）发射升空。NASA 资助了XMM-Newton仪器包的部分元器件，并在戈达德太空飞行中心提供美国航天局的来访观察员接待设施（NASA Guest Observer Facility）以扶持、帮助美国天文学家使用天文台。
戈达德太空飞行中心、宾夕法尼亚州立大学帕克分校（Penn State in University Park，Pennsylvania）和位于新墨西哥的洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）及位于弗吉尼亚州杜勒斯的诺斯罗普·格鲁曼创新系统公司（Northrop Grumman Innovation Systems in Dulles Virginia）共同管理雨燕任务（Swift Mission）。其他合作者包括：英国的莱斯特大学（University of Leicester）和伦敦大学学院的马拉德空间科学实验室（Mullard Space Science Laboratory of the University College London）、意大利布雷拉天文台（Brera Observatory，Italy）和意大利空间局（Italian Space Agency）。
BY: Tony Greicius
FY: 忆染
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