我们倾向于认为黑洞吞噬了它们周围的所有物质，但实际上它们吸入的物质和吐出的物质一样多。有时他们似乎完全疯了。
天文学家最近发现了一个黑洞，距离地球近1万光年，发出巨大的x射线爆炸。对这种愤怒的测量给科学家们提供了一幅迄今为止最清晰的画面:当黑洞充满能量地爆发时会发生什么。“我们的一个大问题是，我们如何从物质流入黑洞的过程过渡到物质流出的过程?”马里兰大学帕克分校的天文学家艾琳·卡拉说。她是这一发现论文的第一作者，论文本周发表在《自然》杂志上。“我们知道这正在发生，但我们不知道它是如何具体运作的。卡拉星期三在西雅图举行的美国天文学会年会上介绍了这一发现。
这次爆发始于2018年3月11日，并迅速将一个望远镜完全看不见的黑洞变成了整个天空中最亮的物体之一(以x射线的光衡量)。这颗名为MAXI J1820+070的天体首次被国际空间站上的全天空x射线图像(MAXI)实验监视器发现。该站的另一个天文台中子星内部成分探测器(better)在接下来的几个月里几乎每天都在观测耀斑。
天文学家们不仅测量了黑洞在这段时间内极度变亮的情况，还观察到了来自黑洞周围两个不同区域的x射线之间的“光回波”时间滞后。有些光直接从一个叫做电晕的区域传播，电晕是由靠近黑洞的电子和其他带电粒子构成的。离日冕更远、垂直于日冕的是“吸积盘”——一个更宽的饼状气体围绕着日冕旋转并落入其中。其他的光从日冕中出来，反射到这个圆盘上，之后到达更好的探测器。当更好地观察火山爆发时，回波间隔的时间变得越来越短，表明日冕和日冕之间的距离正在缩短。科学家们有证据表明日冕的边界没有改变，因此他们得出结论，日冕本身一定在变短，因此光不必走那么远就能到达日冕。斯坦福大学(Stanford University)天体物理学家丹•威尔金斯(Dan Wilkins)表示:“这是迄今为止，对落入我们银河系一个恒星质量黑洞的气体发出的这些光回波的最清晰探测。”威尔金斯没有参与这项研究。“能够探测到爆发过程中回声之间的时间延迟变化，意味着我们可以开始了解黑洞周围发生的事情。”
聚焦在日冕上特别有帮助，因为科学家们认为这个区域很可能是发射强大的粒子束和光(称为相对论射流)的基地。这些喷射物以接近光速的速度飞行，可以被发现来自宇宙中的黑洞。佛罗里达大学的Stephen Eikenberry是这篇新论文的合著者，他说:“从我的观点来看，这篇论文最大的乐趣在于，我们真的可以‘看到’日冕在爆发过程中的收缩。”“我不知道对这种‘收缩’有任何真正的理论预测，也不知道之前对它的任何观察，所以这个结果已经需要对我们现有的射流形成理论进行彻底改革。”
在这项研究中，黑洞的质量大约是太阳的10倍。新的观测结果不仅可以帮助天文学家们了解像这样的恒星大小的黑洞，还可以帮助他们了解位于星系中心的超大质量黑洞，这些黑洞的质量是普通黑洞的数百万倍。卡拉说:“这些恒星质量系统是超大质量黑洞的一个方便的类比。”“它们有相似的组成部分，但是我们可以在几周或几个月内看到爆发，而对于超大质量黑洞，则需要数年。”新的发现支持了一个关于超大质量黑洞日冕结构的理论——被称为“灯柱模型”——它假设日冕是黑洞上方和下方的球状光点，而不是漫射云。威尔金斯说:“这些新发现与灯柱模型完全一致。”“事实上，我们在超大质量黑洞爆发时观察到非常相似的行为，观察到日冕大小的变化。”
天文学家希望在2017年6月发射的better和其他新天文台在未来能观测到更多的爆发，并帮助填补黑洞爆发的缺失细节。维拉诺瓦大学(Villanova University)的物理学家、这篇新论文的合著者乔伊•尼尔森(Joey Neilsen)表示:“这真是一个激动人心的时刻。”“我们正在到达这样一个点，即观察结果实际上领先于理论。新的任务让我们看到了以前从未想过的东西。
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