黑洞是一个可怕的概念，但物理学和时空的神秘 交汇点 并非总是在吞噬物质。虽然黑洞因吞噬其引力范围内的任何东西而闻名，但它们并非时刻具有破坏性。事实上，它们经常表现出长时间的休眠期。天文学家以前从未实时目睹过黑洞“苏醒”，直到现在。
研究人员在过去几年里一直在观察一个距离地球约 3 亿光年远的黑洞重新苏醒。他们记录的现象挑战了关于黑洞生命周期的普遍理论。这项开创性的观测成果发表在 4 月 11 日的《自然天文学》杂志上。
几十年来，位于室女座星系 SDSS1335+0728 的超大质量黑洞一直没有表现出太多活动。但从 2019 年底开始，天文学家注意到它开始发出断断续续的明亮能量闪光。他们很快将该星系的中心重新归类为一个活动星系核，昵称为“Ansky”，并动用了美国宇航局和欧洲空间局的望远镜来帮助研究这一意外事件。
“当我们第一次在光学图像中看到 Ansky 发光时，我们触发了美国宇航局的 Swift X 射线太空望远镜的后续观测，并查阅了 eROSITA X 射线望远镜的存档数据，但当时我们没有看到任何 X 射线辐射的证据，”德国欧洲南方天文台的研究员、首个研究 Ansky 的团队的首席研究员 Paula Sánchez Sáez 在一份声明中说。
快进到 2024 年 2 月，智利瓦尔帕莱索大学的 Lorena Hernández-García 开始探测到来自 Ansky 更加规律的 X 射线爆发。这些罕见的事件使天文学家能够再次将 XMM-Newton X 射线太空望远镜和美国宇航局的 Chandra、NICER 和 Swift 望远镜等工具对准 Ansky。随后，Hernández-García 和她的合作者确定该黑洞表现出一种称为类周期性爆发（QPE）的现象。
“QPEs 是短暂的耀斑事件。这是我们第一次观察到这样一个似乎正在苏醒的黑洞的事件，”Hernández-García 说。
XMM-Newton 在研究 Ansky 的行为方面尤其关键，因为它是在黑洞更强的 X 射线爆发中捕捉较弱背景 X 射线光线的唯一足够灵敏的望远镜。通过比较这两个阶段，天文学家可以计算出 Ansky 在其更活跃时期释放的能量。
虽然黑洞最终会摧毁它捕获的一切，但物体在即将消亡时表现不同。例如，一颗恒星通常会被拉伸成一个明亮、炽热、快速旋转的圆盘，称为吸积盘。大多数天文学家认为，黑洞在较小的物体（如恒星或更小的黑洞）与吸积盘碰撞时会产生 QPEs。然而，在 Ansky 的案例中，没有任何证据将其与恒星的死亡联系起来。
“Ansky 的 X 射线爆发比我们从典型的 QPEs 中看到的要长十倍，亮度也要高十倍，”麻省理工学院博士生、该研究的合著者 Joheen Chakraborty 说。“每一次这样的爆发释放的能量是我们 elsewhere 看到的百倍。Ansky 的爆发也显示了迄今为止观察到的最长周期，约 4.5 天。”
天文学家现在必须考虑 Ansky 异常行为的其他解释。一种理论认为，吸积盘可能来自黑洞吸引的附近星系气体，而不是恒星。如果属实，那么 X 射线可能源于黑洞对吸积盘的高能冲击，这些冲击是由一个小的宇宙物体反复穿过并扰乱轨道物质引起的。
目前，天文学家拥有的 QPE 模型比实际事件的数据还要多。多亏了 Ansky 的重新苏醒，这种情况可能很快就会改变。
“我们还不知道是什么导致了它们，”Hernández-García 说。“研究 Ansky 将帮助我们更好地了解黑洞及其演化。”
