贪吃超大质量黑洞把恒星当零食 逐日吞噬

Daphane

來源:大纪元


黑洞在吞噬周围恒星物质的过程中喷射大量X射线示意图。（NASA/CXC/M.Weiss）

【大纪元2023年09月09日讯】（大纪元记者夏雨综合报导）黑洞是一种以贪吃而闻名的天体，通常会吞下那些不幸离它们太近的恒星，并用它们巨大的引力将恒星消灭。一项新发现证明，有些黑洞更倾向于以吃零食而不是狼吞虎咽方式吞噬恒星。
研究人员表示，他们在一个相对较近的星系中心观察到了一个超大质量黑洞，它正在吞噬一颗大小和成分与太阳相似的恒星，每次恒星靠近黑洞时消耗的物质相当于地球质量的三倍。
黑洞是密度极高的物体，其引力如此之大，甚至连光也无法逃脱。
这颗恒星处于一个名为2MASX J02301709+2836050的星系中，距离太阳系约5.2亿光年，科学家观察到它被螺旋状星系中心的超大质量黑洞掠夺。
就此类黑洞而言，这个黑洞相对较小，估计质量比太阳大几十万倍。银河系中心的超大质量黑洞称为人马座A*，其质量约为太阳的400万倍，其它一些星系拥有质量是太阳数亿倍的超大质量黑洞。
大多数星系的中心都有这样的黑洞，它们周围的环境可能是宇宙中最暴力的地方之一。
当一颗恒星离一个巨大的黑洞太近时，重力会产生强烈的潮汐，将这颗恒星分裂成一股气流。前缘围绕黑洞摆动，后缘逃离系统。这些破坏性事件被称为潮汐瓦解事件。天文学家认为它们是碎片与已经围绕黑洞运行的物质盘碰撞时产生的多波长光的耀斑。
每间隔20到30天，科学家就会观察到这颗恒星绕黑洞运行一次。在其轨道的一端，恒星会冒险靠近黑洞，黑洞都会从恒星大气中吸走或吸积一些物质，但又不会因靠得太近以致将整个恒星撕碎。这种事件被称为“部分或重复的潮汐瓦解”（repeating partial tidal disruption）。
太空天文台检测到，落入黑洞的恒星物质会升温至约360万华氏度（200万摄氏度），释放出大量X射线。
科学家在这项新研究中使用的大部分数据，来自美国宇航局绕轨道运行的尼尔‧格雷尔斯雨燕天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）。
该研究的作者之一、英国莱斯特大学的天体物理学家罗布‧艾尔斯-费里斯（Rob Eyles-Ferris ）表示：“最有可能发生的情况是，恒星的轨道会逐渐衰变，它会越来越接近超大质量黑洞，直到足够接近而被完全瓦解。”
这项研究统称为雨燕J023017.0+283603（或简称雨燕J0230），研究报告9月7日发表在《自然天文学》杂志上。
艾尔斯-费里斯补充说：“这个过程可能至少需要数年时间，更有可能是数十年或数百年。”
这次发现标志着科学家第一次观察到类太阳恒星被超大质量黑洞反复吞噬。
艾尔斯-费里斯说：“关于潮汐瓦解事件以及恒星轨道到底如何影响它们，还有很多悬而未决的问题。”
“目前这是一个发展非常迅速的领域。这个领域向我们表明，新的发现随时可能出现。”他说。