距离人类2.5亿光年,科学家们正在观察黑洞吞噬恒星的全过程


距离人类2.5亿光年,科学家们正在观察黑洞吞噬恒星的全过程


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【距离人类2.5亿光年,科学家们正在观察黑洞吞噬恒星的全过程】
距离人类2.5亿光年,科学家们正在观察黑洞吞噬恒星的全过程


在NASA核光谱望远镜阵列NuSTARX射线望远镜的帮助下 , 科学家们正在仔细观察超大质量黑洞周围意外日冕的形成和演化 , 因为它摧毁了一颗距离它太近的恒星 。 这一事件距离地球2.5亿光年 , 是恒星被黑洞摧毁的第五次近距离观测 。 这种类型的宇宙事件被称为潮汐破坏 , 它们发生在恒星太靠近超大质量黑洞的时候 , 在那里 , 强烈的重力和潮汐力会在一个被称为“粉化”的破坏性过程中拉伸和拉长恒星 。 在这个过程中 , 被捕获的恒星最靠近黑洞的一侧被向内拉 , 将恒星撕裂成细长气体流 。
在拉伸之后 , 前恒星的一部分质量/物质落入黑洞 。 然而 , 当这股气流绕着黑洞旋转时 , 观测显示它开始与自身碰撞 , 产生巨大的冲击波和向外流动的气体 , 产生低能X射线 。 在接下来的几周里 , 气体开始沉降到黑洞周围的吸积盘中 , 在那里它将不断地落入黑洞 , 直到完全被消耗掉 。 在这些事件中 , 黑洞周围的恒星物质和气体会产生各种波长的光 , 最常见的是电磁光谱的可见光、紫外线和X射线部分 。
潮汐破坏事件的这些特征使天文学家能够想象和解释黑洞的引力如何操纵恒星物质 , 从而更好地了解黑洞的摄食习性 。 “潮汐破坏事件是宇宙的实验室 , 它们是我们实时观察潜伏在星系中心的巨大黑洞的窗口 。 ”科学家们说 , 整个潮汐破坏过程只需数周或数月 。 南加州帕洛马天文台的兹威基瞬态设施ZTF在去年首次发现了这一现象 , 持续了100多天 。
该事件的快速反应研究是使用美国宇航局的NeilGehrelsSwift天文台和中子星内部成分探测器NICER望远镜进行的 , 这两台望远镜都可以在X射线波段进行观察 。 然而 , 在AT2021ehb首次被发现300天后 , 美国国家航空航天局的NuSTAR进行了跟踪观察 , 发现了大量高能X射线光的存在 , 这是黑洞周围日冕的迹象 。 这令人惊讶 , 完全出乎意料 。 在这种情况下 , 日冕是靠近黑洞的热等离子体区域 , 在AT2021ehb之前 , 科学家们只在黑洞周围看到过这种现象 , 这些黑洞周围的气体射流与黑洞中心方向相反 。
令人困惑的是 , AT2021ehb没有也从未被观察到有这样的喷射 。 当科学家们看到NuSTAR的数据时 , 他们意识到当恒星经历了粉化 , 其物质开始落入事件视界时 , 物质的温度升高 , 形成了现在观测到的黑洞日冕 。 当黑洞日冕在黑洞周围形成时 , 它们发出的X射线比黑洞的任何其他区域都要高 。 然而 , 科学家们并不完全了解黑洞日冕中的来源以及黑洞中的是如何加热的 。
如果没有用NuSTAR观测到AT2021ehb , 那么该事件产生的日冕很可能不会被捕捉到 。 因此 , 科学家们用类似Zwicky瞬变设施的望远镜来识别更多的潮汐干扰事件 。 一旦确定了这些事件 , 将使用雨燕、NICER和NuSTAR等望远镜进行观测 , 以了解更多关于潮汐干扰及其造成的现象 。 对这些事件的每一次新的观测都将提供对AT2021ehb期间发生的确切情况的深入了解 , 并将为科学家提供更多机会来剖析黑洞潮汐破坏事件 。



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