近日，天文學家發現了一個超大品質的黑洞，這個龐然大物是位於Seyfert 2星系GSN 069中心的一個活動星系核(AGN)。AGN距離地球約2.5億光年，其品質約為太陽的40萬倍。不僅如此，科學家發現了它異乎尋常的特點：它幾乎每隔9個小時進食一次，這是人類首次發現具有飲食規律的超大品質黑洞！那麼科學家是怎麼發現的呢？我們來看看！

據了解，天文學家使用了歐洲航天局的xmm -牛頓天文臺和美國宇航局的錢德拉x射線天文臺來觀測該黑洞的x射線發射。通過觀測，科學家發現大約每9個小時，當物質被吸入黑洞時，黑洞就會發出明亮的x射線。雖然此前天文學家已經發現了另外兩個恆星品質的黑洞，它們在進食時有規律地爆發，但這種規律在超大品質黑洞(SMBH)中從未被發現過。

科學家還表示，該黑洞每天三次消耗大約相當於4個月亮的物質品質，這意味著黑洞每進食一次，就會消耗大約100億磅的物質。

自2010年7月以來，人們已經知道並觀測到了這個小型黑洞的x射線輻射，但它們的輻射是穩定的。這項新研究是基於從2018年12月開始的54天觀測，從歐洲航天局的xmm -牛頓天文臺開始。天文臺在12月24日觀測到兩次爆發。今年1月，xmm -牛頓又發現了三次這樣的週期性爆發。

然後，天文學家要求NASA的錢德拉天文臺提供更多的觀測時間來進行研究。錢德拉又觀察了五次這樣的事件。在目前的定期噴發中，x射線的噴發活動比背景x射線的放射增加了兩個數量級。每次耀斑持續一個多小時，每九小時發生一次。

“通過結合來自這兩個x射線天文臺的資料，我們已經跟蹤這些週期性爆發至少54天了，”位於西班牙馬德里的歐洲空間天文中心的研究員Richard Saxton說。“這為我們提供了一個獨特的機會，來見證物質流入超大品質黑洞時的反覆加速和減速過程。”

在每一次爆發期間，x射線的閃耀亮度是平靜時期的20倍。進入的氣體的溫度也會上升。耀斑爆發時，它的溫度從穩定時期的100萬華氏度上升到250萬華氏度。較高的溫度與大多數活躍生長的SMBHs周圍氣體的溫度大致相同。

這些定期耀斑的原因尚不清楚，GSN 069周圍的熱250萬華氏度的氣體與其他SMBHs周圍的氣體溫度相同。這是一個謎，因為它太熱了，不可能來自於圍繞著黑洞的物質下落的圓盤。但是GSN 069提供了研究這一現象的絕佳機會，因為通過觀測我們可以發現熱氣體不斷形成然後消失。

通常情況下，這種熱氣體是由恆星被黑洞撕裂和吞噬而產生的，天文學家們是這樣認為的。但是GSN 069顯示出的規律性仍然是一個謎。

“我們認為x射線輻射的起源是一顆恆星，它已經部分或完全被黑洞撕裂，並且正在一點一點地慢慢吞噬，”論文的合著者、歐洲航天局天體生物學中心的Margherita Giustini說。“但至於重複爆發，這是一個完全不同的故事，需要用進一步的資料和新的理論模型來研究它的起源。”

但是通過錢德拉天文臺的觀測，科學家們知道了x射線的來源就在GSN 069的中心。這就是SMBH的預期位置。來自錢德拉和xmm -牛頓的綜合資料也清楚地表明，儘管燃除是有規律的，但也在緩慢地變化:黑洞“每餐”的大小和持續時間都略有減少，而且每餐之間的距離也在增加。這取決於未來的觀察，看看這些趨勢是否會繼續。

對於一個SMBH來說，GSN 069顯然偏小。通常，一個黑洞的品質相當於幾百萬個甚至幾十億個太陽，而GSN 069的品質只相當於40萬個太陽。這可能有助於解釋為什麼以前從未見過這種定期餵食，但是一切都需要進一步的觀測。

目前科學家已經發現了幾個案例觀察到黑洞產生的x射線大幅增加或減少。這些觀測是基於數月甚至數年的重複觀測。有些變化太快了，無法用黑洞吸積盤內物質下落的標準理論來解釋。但這一發現可以解釋這些觀察結果，他們可能正在經歷與GSN 069相似的行為，誰又知道呢？