2.5亿光年外,一颗恒星被黑洞撕碎,余晖持续数百天


2.5亿光年外,一颗恒星被黑洞撕碎,余晖持续数百天


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2.5亿光年外,一颗恒星被黑洞撕碎,余晖持续数百天


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黑洞吞噬恒星 , 这是宇宙中最残酷的天体事件之一 。 2.5亿光年外 , 就上演了一场这样的悲剧 , 被天文学家观测到 。

在被彻底吞噬之前 , 恒星会被黑洞周围恐怖的潮汐力撕碎 , 这在天文学上叫潮汐破坏事件 。 这次最早发现于2021年3月的潮汐破坏事件是天文学家第五次比较近的事件 , 这对于他们了解黑洞的“进食”过程有重要的意义 。
被撕碎的恒星残片不会马上被吞噬 , 而是以一种非常混乱的模式在黑洞周围运行 , 形成吸积盘 。 在这个过程中 , 物质之间的相互摩擦会在各个波段释放出电磁波 。 在接下来几周或者几个月的时间内 , 天文学家都可以利用各种不同的望远镜对其进行观测 , 了解黑洞的吞噬过程 。
在吸积盘的内缘和黑洞的事件视界之间 , 有一个明亮的结构 , 被称为黑洞的日冕 。 这里包含着大量炽热的电子 , 科学家认为 , 这里的黑洞磁场就像是同步加速器一样 , 将电子加速到极高的能量状态 , 使其发出X射线 。

【2.5亿光年外,一颗恒星被黑洞撕碎,余晖持续数百天】在黑洞磁场的两个方向上 , 还会有等离子体被加速到接近光速的状态 , 喷射到遥远的星际空间 , 这就是黑洞的相对论性喷流 。 并非所有的潮汐破坏事件中都有这两种现象 , 但它们通常是成对出现的 , 如果发现了其中一个 , 那么在另一个波段观测另一个现象 , 往往能有所收获 。
2021年3月1日 , 美国的兹威基瞬变设施首次捕捉到这一次潮汐破坏事件的闪光 , 并将其命名为AT2021ehb 。 随后 , 天文学家马上利用美国宇航局的NICER X射线观测站和Swift观测站在X射线、伽马射线和紫外线波段(后来还有可见光波段)进行综合观测 。 在三百天后 , 又有X射线观测站NuSTAR加入进来 。 多个设备的协同工作 , 可以帮助天文学家以更完整的视角了解这种宇宙中的极端事件 。

他们发现 , 这一次潮汐破坏事件的主角是一个质量达太阳1000万倍的超大质量黑洞黑洞 。 这个质量虽然惊人 , 但并不算离谱 。 真正奇怪的是 , 虽然NuSTAR的观测结果已经证明了黑洞日冕的存在 , 却没有任何设备发现到相对论性喷流的任何迹象 。 两种平时“结伴出行”的极端现象 , 这一次“单独行动”了 。
加州理工学院的天文学家Yuhan Yao指出:我们从来没有发现过像这样有X射线发射却没有喷流存在的潮汐破坏事件 , 这确实令人感到不可思议 , 因为这暗示着我们有望区分产生喷流和日冕的原因 。 他们的观测结果和以往黑洞磁场与日冕形成相关的观点一致 , 他们希望通过更多的观测 , 了解黑洞为何有如此强大的磁场 。

正如太空望远镜科学研究所的天文学家Suvi Gezari所说的 , 潮汐破坏事件是一种宇宙实验室 , 可以帮助天文学家了解星系中心的超大质量黑洞吞噬时发生的事 。 未来 , 天文学家还会进行更多观测 , 验证这些极端的天体物理学理论 。

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