太空
黑洞可能吐出幾乎與吞下一樣多的物質
數十年來，天文學家一直認為黑洞是宇宙中的吸塵器——將一切落入其引力範圍的物體吸入無盡深淵。但對編號 Swift J1727 的黑洞系統的最新觀測顯示，實際情況要平衡得多。這個黑洞通過強大的噴流與風，將幾乎等於吸入量的物質以極高速度拋回太空。
Swift J1727 是一個距離地球約 8000 光年的恆星質量黑洞，屬於雙星系統，從伴星吸取氣體。當氣體螺旋落入黑洞時，會形成熾熱的吸積盤，在整個電磁波譜上發光。但並非所有氣體都能抵達黑洞——一部分被磁場捕捉並以準直噴流和大角度風的形式向外拋射。
觀測揭示了什麼
一支國際天文學家團隊利用射電、光學和 X 射線望遠鏡對 Swift J1727 進行了數月的監測，追蹤物質進出系統的運動。通過測量流出氣體的亮度和光譜特徵，他們計算出噴流和風帶走了約 30% 至 80% 的流入物質——遠高於早期模型預測的比例。
「黑洞並不像我們想像的那樣高效進食，」首席研究員表示。「它更像一個把一半食物掉在地上的邋遢食客。」這一發現對黑洞如何增長以及如何影響周圍星系具有重大意義。如果大多數黑洞都同樣低效，那麼星系中心超大質量黑洞的增長率可能需要向上修正，因為它們需要更多時間——或更多燃料——才能達到觀測到的質量。
為何重要
修正黑洞增長模型。如果進食效率低於假設，許多黑洞的年齡必須更老，或經歷過比以往認為更多的進食事件。這影響從星系演化模擬到宇宙中黑洞數量的估算。
解釋黑洞如何塑造星系。黑洞的流出物不僅是廢料——它們向周圍星系注入能量，加熱氣體，有時甚至抑制恆星形成。新測量為這一反饋過程的模型提供了更準確的輸入數據。
研究噴流物理的新窗口。對 Swift J1727 的詳細多波段監測為研究人員提供了一個難得的機會，來研究相對論性噴流如何發射以及如何與星際介質相互作用——這是黑洞天體物理學中最不為人知的方面之一。