2022-02-18 12:02

天文学家捕捉到一个黑洞像意大利面条一样吞噬着一颗恒星

This illustration depicts a star (in the foreground) experiencing spaghettification as it's sucked in by a supermassive black hole (in the background) during a 'tidal disruption event'.

当一颗恒星冒险离黑洞太近一点时,强烈的潮汐力就会把它吸进去,就像《小姐与流浪汉》(Lady and the Tramp)中那个标志性场景的宇宙重现(而且要混乱得多)中一个巨大的恒星物质面条。黑洞的巨大引力将恒星撕成细丝状的物质——这个过程被称为“意大利面化”。当这些面条状的条状物被吸进黑洞时,它们会释放出强大而明亮的能量。

2019年9月,来自这样一次命中注定的相遇的光到达了地球。一个国际研究小组利用欧洲南方天文台(ESO)的一批望远镜,对名为at2019qizz的耀斑进行了为期六个月的监测,该耀斑先是变亮,然后逐渐消失。上周,《皇家天文学会月报》发表了一项新研究,详细介绍了这种被称为潮汐中断事件的现象。

在距离地球约2.15亿光年的地方,这颗恒星耀眼的垂死挣扎是天文学家迄今为止观测到的距离最近的类似事件。“我们已经做好了准备——我们已经在一些世界上最大最好的望远镜上准备好了望远镜时间,”该研究的主要作者、伯明翰大学皇家天文学会的研究员、天文学家马特·尼科尔说。尼科尔斯说,研究小组对恒星被巨大的黑洞吞噬时会发生什么有了切身的了解,恒星的距离和时间的结合使天文学家能够以“前所未有的细节”研究它。

尼克尔和他的同事们在这颗恒星开始分裂后不久瞥见了它,这颗恒星的质量与太阳差不多。尼科尔斯说,这些强大的光爆发经常被星际尘埃和碎片的帷幕掩盖,这使得天文学家很难对它们进行更详细的研究。但最新的潮汐破坏事件是在恒星被“意大利面”化后不久发现的,这使得研究人员可以在尘埃和碎片完全形成之前对其进行研究。“这似乎是值得的,因为我们真的看到了这个东西,”Nicholl补充道。

研究人员通过紫外线、光学、x射线和无线电波长观察到这种恒星自相残杀的行为。有了这个有利位置,研究人员可以分析出,大约一半的恒星质量被黑洞吸走了,而黑洞比恒星大一百万倍。另一半同时被喷射到太空中。

尼科尔补充说,在这个特殊事件中,恒星在垂死时发出的耀斑达到最大亮度的速度特别快。“它在遇到黑洞后花了大约一个月的时间,”尼科尔说。“这些速度更快的耀斑很难找到,所以这表明,可能有很多短命的耀斑直到现在都没有引起我们的注意。”

展望未来,天文学家希望他们对这一令人难以置信的毁灭性事件的详细观察可以帮助我们更多地了解黑洞和物质如何相互作用。“下一步是尝试找到更多这样的事件,并以同样的细节水平观察它们,”尼科尔说。“我们可以看看我们在这个问题上的发现是否适用于所有问题。”