【正见新闻网2020年10月13日】
图：黑洞吞噬恒星概念图。 Credit: ESO/M. Kornmesser
宇宙空间并非一片宁静。最近，科学家亲眼目睹了邻近宇宙空间中的一次剧烈爆发。这次爆发是由于超大质量黑洞撕碎并吞噬恒星产生的。这是宇宙中一种非常剧烈可怕的现象。
而这次发现的爆发更加独特，因为它距离地球仅大约2.15亿光年。虽然这听起来很遥远，但在巨大的宇宙中，这个距离已经是迄今发现最近的黑洞吞噬恒星的事件了。
“黑洞“吞噬”附近一颗恒星的想法听起来像科幻小说。但这确实是在潮汐破坏事件中发生的事情。”论文第一作者，英国伯明翰大学(University of Birmingham)的Matt Nicholl教授说。
在潮汐破坏事件中，恒星在被黑洞吸入的过程内会被撕碎并碾压成意大利面条形。然而这种现象很难被观察到。
研究团队使用欧洲南方天文台(European Southern Observatory, ESO)的超大望远镜(Very Large Telescope)和新技术望远镜(New Technology Telescope)对准了去年在一个超大质量黑洞附近出现的闪光，以详细研究潮汐破坏事件。
“当不幸的恒星离星系中心的超大质量黑洞太近时，黑洞的极强引力将恒星撕碎并切成薄薄的物质流。”论文合作者，ESO的研究员Thomas Wevers解释说。过程中一部分恒星物质掉入黑洞时会释放明亮的爆发辐射，从而被天文学家观测到。
尽管爆发的辐射强大且明亮，但迄今为止，天文学家在观测这种爆发时却遇到了麻烦，因为这些辐射通常会被黑洞附近的尘埃和碎屑遮挡。直到现在，天文学家才能够揭开它的起源。
伯明翰大学的研究员Samantha Oates解释说：“我们发现，当黑洞吞噬一颗恒星时，它可以向外喷射大量物质，从而阻碍了我们的视线。”这是因为黑洞吞噬了恒星物质时释放的能量将恒星的碎片向外推动。
而这次观测之所以成功是因为研究团队在恒星刚刚被撕碎不久就发现了。
美国西北大学(Northwestern University)的博士后Kate Alexander说：“由于我们尽早发现了这次事件，所以我们实际上可以看到黑洞启动了速度高达每秒10000公里的强大物质喷射。喷射出的尘埃和碎片逐渐阻挡了视线。这为首次发现尘埃和碎片的起源提供了机会，并实时跟踪其如何遮蔽黑洞。”
研究团队在6个月内对爆发的亮度增加然后逐渐消失的过程进行了观测。
“几个巡天项目在恒星被撕裂后很快就发现了爆发辐射。” Wevers说，“我们立即将一批地面和太空望远镜指向那个方向，以检验爆发是如何产生的。”
研究团队对该事件进行了多次观察。通过紫外线，可见光，X射线和无线电波的迅速而广泛的观察首次揭示了从恒星流出的物质与黑洞吞噬的爆发之间的直接联系。
“这颗恒星的质量与我们太阳的质量大致相同，而它质量的一半左右被黑洞吞噬。黑洞的质量则高达一百万个太阳质量。”Nicholl教授说。
由于这次的事件距离地球很近，研究团队得以对其进行非常深入的观测和分析。这对研究未来的黑洞吞噬恒星事件的物理机制有巨大帮助。
这项新观测也表明邻近的宇宙空间内也在发生着巨变。恒星被黑洞吞噬并爆发强烈辐射正是剧烈的新旧更替过程的有力证据。
这项研究发表在2020年10月12日的《皇家天文学会月刊》上。