罕?！?洞撕碎恒星潮汐?解事件再現

英國《自然》和《自然·天文學》雜志共同發表的論文報道了一次極其罕見的天文學奇觀——潮汐瓦解事件（潮汐瓦解事件是指當一顆恒星被一顆特大質量黑洞撕裂時釋放能量的過程）的觀測結果，天文學家罕見地捕捉到了黑洞撕碎恒星的全過程，同時探測到有物質噴流以接近光速的速度從黑洞中“飛奔”而出，該發現將很好的提升人們對宇宙學距離的黑洞特性的理解。

天文學家彼得·容克和他的同事們現在已經用X射線望遠鏡發現了一些被捕獲的恒星，這些恒星是在光學上被發現的幾年后被發現的。畢竟，黑洞似乎都是以同樣的方式進餐， 而“ 情緒” 則是按照固定的模式變化，其研究成果現已發表在《天體物理學》期刊上。

在整個宇宙中，巨大的黑洞潛伏在星系中心，就像埋伏的掠食者一樣，它們耐心地等待毫無戒心的星星經過，并利用其壓倒性的引力將它們撕碎， 變成一條“ 意大利面線”，最后將它們吞噬。

從可?光到X射線

這些源最初是幾年前在光學波段中發現的， 看起來恒星在被吞噬的過程中，首先發出可見光，然后發出X射線。因此， 黑洞確實有一個共同的進食行為，而進食期間的“情緒”根據固定的模式變化，從溫和的白色光到蒼白的明亮X射線。天文學家發現可能很快就會得到驗證， 方法是將發射的X 射線衛星eROSITA（雅典娜的前身）與掃描天空收集可見光的望遠鏡（如BlackGEM望遠鏡）數據結合起來。

該望遠鏡目前正在拉德布大學的監督下安裝在智利。一顆被捕獲恒星被拉成如此長的一條“意大利面線”，以至于它在繞黑洞完整軌道一周后與自己相遇，就像一條蛇咬它的尾巴一樣。這種碰撞會導致弦失去高度， 并向黑洞墜落。理論有兩種可能的解釋，即可見光和X射線都是嚴格按照這個順序釋放的。第一種選擇是可見光發射是由碰撞過程中釋放的能量引起。

我們看到X射線是因為在向黑洞下落的過程中損失了勢能，撕碎的恒星氣體流開始像黑體一樣發光，其特征曲線是在軟X射線中達到峰值的光譜。第二種是碰撞本身會發射X射線，但會出現一團濃密的云團，吸收X射線并將其重新發射為可見光。當足夠多的恒星物質消失時，星云變得足夠薄，可以讓X射線通過，包括隨之而來的勢能損失導致俯沖產生的X射線輻射。

其理論的一個結果是，在黑洞自轉和恒星被吃掉時發出的X射線數量之間存在聯系。黑洞是否旋轉目前尚不清楚，如果eROSITA每年觀測到數百條“意大利面”線條，這可能證實黑洞在旋轉，如果每年只探測到幾個，那就表明黑洞是靜止的。黑洞自旋的分布以及從撕碎恒星到峰值X射線亮度之間的時間延遲，研究進一步預測，在光學和X射線中，退行性和進行性吸積盤的數量不對稱，觀測偏差的細節，可能有助于觀察到光學和X射線之間的差異。

潮汐瓦解事件使人們能研究特大質量黑洞如何通過積聚（或吸積）物質而生長。當一顆恒星受到來自黑洞的快速拉扯時，這顆恒星就會瓦解，其物質會落在黑洞的吸積盤上。某些情況下，吸積的物質會產生強烈的物質噴流，極少數情況下還會導致相對論性噴流的產生， 其速度近乎于光速。但這類事件非常罕見，人們對此的了解也很少。而最新觀測結果增進了人們對這類罕見事件的認知。

包括美國馬里蘭大學帕克分校、麻省理工學院科學家在內的研究團隊，此次報告了對名為AT2022cmc信號的探測結果：這是一次釋放巨大能量的天文事件。觀測結果來自使用光學波段和其他波段的多臺望遠鏡，顯示該信號與恒星在距離特大質量黑洞過近時因劇烈瓦解釋放明亮噴流而產生的輻射是一致的。

這些結果，尤其是對X射線波長的觀測，顯示有極強的能量參與其中，而亮度的快速變化和整個事件的持久性，正是罕見的相對論性噴射潮汐瓦解事件的標志。這類事件迄今只報道過4例，此為其中1例。盡管大部分探測到的潮汐瓦解事件都源于附近宇宙，這次事件卻來自一個遙遠的、距離我們約有124億光年的星系，之所以能從地球看見，是因為它超常的亮度。

通過模擬該事件，麻省理工學院的天文學家們更傾向于認為，有一個與太陽體積和質量差不多的恒星被一個相對低質量的黑洞瓦解吞噬。馬里蘭大學帕克分校團隊則總結道，他們的研究結果證實了約有1 %的潮汐瓦解事件有相對論性噴流，驗證了之前對這類事件罕見程度的預測。