时空的扭曲可能解释了宇宙中一些最亮的物体

一个黑洞不稳定的喂食模式的3D模型揭示了类星体使用调光开关的奇怪行为的潜在解释。

星系匆忙做任何事情是非常不寻常的，但是“变貌”类星体是一个例外。

他们可以切换他们的辐射射流在仅仅年甚至几个月。这种消失的行为在首次被观察到时震惊了天体物理学家2014和继续神秘化科学家。

坐在婴儿星系的中心类星体（或“准恒星无线电源”）通常比我们的太阳燃烧亮度高27万亿倍。 类星体由贪婪的超大质量组成黑洞和它的膳食：吸积盘中围绕它旋转的气体和灰尘。

过去的模型假设围绕黑洞运行的物质将在相对相对的情况下穿过事件视界。有序的举止，就像水顺着下水道流下来。这被认为是一个缓慢的过程，持续了10,000年或更长时间.

“几十年来，人们做出了一个非常大的假设，即吸积盘与黑洞的旋转对齐，”说主要作者Nick Kaaz，美国西北大学的天体物理学家。

“但是为这些提供燃料的气体黑洞不一定知道黑洞的旋转方向，那么为什么它们会自动对齐呢？改变对齐方式会彻底改变画面。

当该团队创建了一个旋转黑洞的3D计算机模型时，该黑洞与其吸积盘不对齐，奇怪的事情开始发生。

吸积盘不再像披萨底在厨师的手指上旋转，而是开始翘曲和撕裂。

它分成一个内子圆盘和一个外圆盘，每个圆盘以不同的倾斜度旋转，很像陀螺仪。

这种圆盘分裂是由旋转的黑洞扭曲它周围的时空引起的——一个广义相对论过程，称为帧拖动.

“当[黑洞]旋转时，它们像一个巨大的旋转木马一样拖动周围的空间，并迫使它旋转，”说卡兹。

框架拖动对轨道靠近黑洞的物质具有更强的拉力，而对轨道更远的物质的拉力较弱。

这种差异意味着内盘的旋转速度比外盘快。

起初，摩擦和压力使圆盘保持在一起。但是，最终，黑洞对时空的扭曲导致内盘断裂成一个单独的圆盘，该圆盘更小，因此更容易移动。

“撕裂区是黑洞获胜的地方，”说卡兹。

这两个圆盘彼此成奇怪的角度并发生碰撞，引起冲击。外盘中的“流光”雨落下到内部子盘上，迫使物质更快地进入黑洞。

这个额外的质量将内盘推向黑洞被吞噬，然后黑洞的引力从外部区域吸入气体以补充内部区域。这些过程可以揭示为什么类星体会突然关闭和打开。

“经典的吸积盘理论无法解释这种剧烈的变化，”说卡兹。

“但我们在模拟中看到的现象可能可以解释这一点。快速变亮和调暗与被破坏的圆盘内部区域一致。

本文发表于天体物理学杂志.

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