3億光年外!一顆恒星慘遭黑洞撕碎,形成甜甜圈結構

漫酱~ 2023/01/17 檢舉 我要評論

黑洞吞噬恒星是宇宙中最瘋狂、最慘烈的畫面。最近,美國宇航局的哈勃太空望遠鏡就捕捉到了這樣精彩的瞬間,利用光譜獲得了大量的數據。

這一次吞噬發生于3億光年外的星系ESO 583-G004的核心,也就是說,這次吞噬事件實際發生于3億年之前。

迄今為止,天文學家已經觀測到差不多100次黑洞吞噬恒星的畫面了,前不久我們還剛剛介紹了2021年3月發現的一次。即便如此,每一次的觀測和發現仍然具有重要的意義,很多奇怪的現象都是首次發現。尤其是對于比較安靜的超大質量黑洞來說,平均每10萬年才有很少的幾顆恒星會誤闖禁地,最終被撕碎。

2022年3月1日,美國的全天空超新星自動觀測發現了這次黑洞吞噬事件。這種及時的發現非常重要,給天文學家留下了充足的時間,在接下來幾個月的時間利用不同的設備跟蹤觀測,了解黑洞吞噬的完整過程。

在接近黑洞的時候,恒星會在黑洞的恐怖潮汐力之下被撕碎,因此這種現象又被稱為潮汐破壞事件。接下來,恒星的碎片高速運行,相互摩擦,釋放出各種頻段的電磁波。等離子體還可能形成黑洞的日冕或相對論性噴流,這些都是天文學家用以研究潮汐破壞事件的重要觀測對象。

在發現了這次名為AT2022dsb的潮汐破壞事件后,天文學家馬上利用哈勃望遠鏡在紫外線波段對其進行觀測。哈佛大學-史密森尼天體物理中心的Emily Engelthaler指出,紫外波段可以為天文學家提供大量的信息,比如被吞噬恒星的氫和碳等,但目前在紫外波段觀測潮汐破壞事件的數據還很少,所以這一次的觀測非常令人興奮。

哈勃觀測的數據來源并不是我們常提到的吸積盤或者日冕等結構,而是位于吸積盤之外的環狀圓盤(torus)。其造型就像是一個甜甜圈,并且非常明亮,溫度也極高。

在這個環狀圓盤的外圍,黑洞形成的恒星風以高達每小時3200萬公里的驚人速度(相當于光速的3%)吹向地球的方向,從而被我們觀測到。

研究人員利用動畫模擬了這次潮汐破壞事件,如圖四所示:(1)中左上角是一顆黃白色的恒星,右下方是潛伏著的黑洞;(2)中恒星被黑洞撕裂,氣體流圍繞在黑洞周圍并逐漸下落:(3)中恒星被徹底撕碎,變成了粉末:(4)中恒星的碎片形成了甜甜圈結構,最終會落入黑洞,并釋放出巨大的光。

關于潮汐破壞事件,天文學家們提出了一些模型。不過,只有通過實際的觀測,才能證明這些理論的準確性。如果符合模型,天文學家自然非常興奮;就算不符合,也意味著他們有了新的發現,也不算是失望。 

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