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              黑洞在幾十年前撕裂了一顆恒星 直到最近才被天文學家發現

              發布時間:2022-02-25 09:50:41來源:網易科技

                每個星系,包括我們自己的銀河系,在其中心都有一個巨大的黑洞,其引力影響著它周圍的恒星。一般來說,恒星繞著黑洞運行時不會發生意外,但有時一顆恒星會靠得太近,黑洞就會在一個被天體物理學家稱為“意大利面條化”(spaghettification)-的過程中 “大快朵頤”。

                加州理工學院天文學助理教授 Vikram Ravi 說:“黑洞周圍的引力會把這些不走運的恒星撕裂,導致它們被擠壓成細流,落入黑洞。這是一個非?;靵y的過程。這些恒星不會安靜地離開!”

                當恒星被吞噬時,它們的殘骸在黑洞周圍旋轉并發出不同頻率的光,這可以被望遠鏡探測到。在某些情況下,恒星的殘骸在強大的噴流中被排出,閃耀著無線電頻率的光波。

                Ravi 和他的團隊,包括加州理工學院的兩名研究生,利用射電望遠鏡的檔案觀測已經發現了似乎是這些黑洞吞噬恒星事件中的一個--也被稱為潮汐破壞事件(TDEs)。在迄今為止已經發現的大約 100 個 TDEs 中,這只是使用無線電波發現的第二個候選者。第一個是在 2020 年由 Marin Anderson 發現的,他是噴氣推進實驗室 (JPL)的博士后學者,JPL 由加州理工學院為 NASA 管理。

                “TDEs 主要是在光學和X射線光下發現的,但是這些方法可能會遺漏一些 TDEs,比如那些埋在塵埃中的 TDEs,”Ravi 說,他是關于這些發現的一份新報告的主要作者,該報告被接受在《天體物理學雜志》上發表。“這項研究顯示了無線電調查發現 TDEs 的力量。”

                同樣的新發現的 TDEs 也被多倫多大學的天文學家發現了,所以科學家們聯手共同發表了他們的發現。

                多倫多大學的合著者 Hannah Dykaar 說:“現在有了空前數量的無線電觀測,使我們能夠發現更多像這樣的來源。"有趣的是,在射電發現的候選星系中都沒有發現最受歡迎的 TDEs 星系類型。找到更多的這些無線電 TDEs 可以幫助我們照亮正在進行的關于它們發生在什么類型的星系中以及宇宙中到底有多少的謎團。”

                這個新的 TDEs 事件被稱為 J1533+2727,在來自馬薩諸塞州劍橋市的兩名高中生--Ginevra Zaccagnini 和 Jackson Codd--掃描了國家射電天文臺(NRAO)位于新墨西哥州的 Karl G. Jansky 甚大望遠鏡陣列(VLA)所捕獲的數十年的無線電數據之后,Ravi 的團隊首先注意到了這個事件。2018 年至 2019 年,當 Ravi 還是哈佛大學的博士后時,這些學生與他一起工作。通過比較相隔多年的無線電觀測,他們發現一個天體,J1533+2727,在 1990 年代中期相當明亮,但到 2017 年已經急劇減弱。

                就像偵探在歷史案件中發現新的線索一樣,他們隨后搜索了 NRAO 的綠岸 300 英尺望遠鏡的檔案,了解到同一個天體在 1986 年和 1987 年甚至更亮。自從它在 1980 年代中期的亮度峰值以來,J1533+2727 已經減弱至原來的1/500。

                綜合所有的證據,包括全新的 VLA 觀測,科學家們認為這個新的 TDEs 發生在 5 億光年外的一個星系中心的超大質量黑洞撕裂了一顆恒星,然后排出了一個以接近光速的速度飛行的射流之后。到目前為止,還有另外三個 TDEs 與這些所謂的相對論射流有關,但那些是在 10 倍遠的星系中發現的。

                Ravi 說:“這是第一次在相對較近的宇宙中發現相對論 TDEs 候選體,這表明這些無線電光的 TDEs 可能比我們之前想象的更常見。”

                TDEs 已經成為研究大質量黑洞的一個寶貴工具。它們在 20 世紀 80 年代首次被理論化,然后最終在 20 世紀 90 年代首次被探測到?,F在已經發現了 100 多個 TDEs,這些事件已經成為研究黑洞隱藏事件的一種新手段。

                加州理工學院的研究生 Jean Somalwar 是 Ravi 小組的一名新成員,他不是本次研究的作者,他希望用 VLA 捕捉到更多的射電亮的 TDEs。她和她的團隊最近發表了一個這樣的候選者,它要么是一個 TDEs,要么是一個活躍的超大質量黑洞的神秘耀斑。此外,她正在使用來自加州理工學院帕洛瑪天文臺的茲威基瞬變設施的數據,以發現更多光學上明亮的 TDEs(茲威基瞬變設施每兩個晚上用可見光掃描夜空,已經發現了超過 15 個這樣的事件)。

                Somalwar 說:“TDEs 基本上將手電筒轉向了星系中心的這些極端區域,否則我們是無法看到的。近年來,它們已經成為非常強大的工具。”
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