罕?！?洞撕碎恒星潮汐?解事件再现

英国《自然》和《自然·天文学》杂志共同发表的论文报道了一次极其罕见的天文学奇观——潮汐瓦解事件（潮汐瓦解事件是指当一颗恒星被一颗特大质量黑洞撕裂时释放能量的过程）的观测结果，天文学家罕见地捕捉到了黑洞撕碎恒星的全过程，同时探测到有物质喷流以接近光速的速度从黑洞中“飞奔”而出，该发现将很好的提升人们对宇宙学距离的黑洞特性的理解。

天文学家彼得·容克和他的同事们现在已经用X射线望远镜发现了一些被捕获的恒星，这些恒星是在光学上被发现的几年后被发现的。毕竟，黑洞似乎都是以同样的方式进餐， 而“ 情绪” 则是按照固定的模式变化，其研究成果现已发表在《天体物理学》期刊上。

在整个宇宙中，巨大的黑洞潜伏在星系中心，就像埋伏的掠食者一样，它们耐心地等待毫无戒心的星星经过，并利用其压倒性的引力将它们撕碎， 变成一条“ 意大利面线”，最后将它们吞噬。

从可?光到X射线

这些源最初是几年前在光学波段中发现的， 看起来恒星在被吞噬的过程中，首先发出可见光，然后发出X射线。因此， 黑洞确实有一个共同的进食行为，而进食期间的“情绪”根据固定的模式变化，从温和的白色光到苍白的明亮X射线。天文学家发现可能很快就会得到验证， 方法是将发射的X 射线卫星eROSITA（雅典娜的前身）与扫描天空收集可见光的望远镜（如BlackGEM望远镜）数据结合起来。

该望远镜目前正在拉德布大学的监督下安装在智利。一颗被捕获恒星被拉成如此长的一条“意大利面线”，以至于它在绕黑洞完整轨道一周后与自己相遇，就像一条蛇咬它的尾巴一样。这种碰撞会导致弦失去高度， 并向黑洞坠落。理论有两种可能的解释，即可见光和X射线都是严格按照这个顺序释放的。第一种选择是可见光发射是由碰撞过程中释放的能量引起。

我们看到X射线是因为在向黑洞下落的过程中损失了势能，撕碎的恒星气体流开始像黑体一样发光，其特征曲线是在软X射线中达到峰值的光谱。第二种是碰撞本身会发射X射线，但会出现一团浓密的云团，吸收X射线并将其重新发射为可见光。当足够多的恒星物质消失时，星云变得足够薄，可以让X射线通过，包括随之而来的势能损失导致俯冲产生的X射线辐射。

其理论的一个结果是，在黑洞自转和恒星被吃掉时发出的X射线数量之间存在联系。黑洞是否旋转目前尚不清楚，如果eROSITA每年观测到数百条“意大利面”线条，这可能证实黑洞在旋转，如果每年只探测到几个，那就表明黑洞是静止的。黑洞自旋的分布以及从撕碎恒星到峰值X射线亮度之间的时间延迟，研究进一步预测，在光学和X射线中，退行性和进行性吸积盘的数量不对称，观测偏差的细节，可能有助于观察到光学和X射线之间的差异。

潮汐瓦解事件使人们能研究特大质量黑洞如何通过积聚（或吸积）物质而生长。当一颗恒星受到来自黑洞的快速拉扯时，這颗恒星就会瓦解，其物质会落在黑洞的吸积盘上。某些情况下，吸积的物质会产生强烈的物质喷流，极少数情况下还会导致相对论性喷流的产生， 其速度近乎于光速。但这类事件非常罕见，人们对此的了解也很少。而最新观测结果增进了人们对这类罕见事件的认知。

包括美国马里兰大学帕克分校、麻省理工学院科学家在内的研究团队，此次报告了对名为AT2022cmc信号的探测结果：这是一次释放巨大能量的天文事件。观测结果来自使用光学波段和其他波段的多台望远镜，显示该信号与恒星在距离特大质量黑洞过近时因剧烈瓦解释放明亮喷流而产生的辐射是一致的。

这些结果，尤其是对X射线波长的观测，显示有极强的能量参与其中，而亮度的快速变化和整个事件的持久性，正是罕见的相对论性喷射潮汐瓦解事件的标志。这类事件迄今只报道过4例，此为其中1例。尽管大部分探测到的潮汐瓦解事件都源于附近宇宙，这次事件却来自一个遥远的、距离我们约有124亿光年的星系，之所以能从地球看见，是因为它超常的亮度。

通过模拟该事件，麻省理工学院的天文学家们更倾向于认为，有一个与太阳体积和质量差不多的恒星被一个相对低质量的黑洞瓦解吞噬。马里兰大学帕克分校团队则总结道，他们的研究结果证实了约有1 %的潮汐瓦解事件有相对论性喷流，验证了之前对这类事件罕见程度的预测。