概括
一個深引力天坑吞噬了不幸的旁路星
黑洞的引力如此之大,以至於它們甚至會吞噬光。 這使他們成為潛伏在永恆黑暗中的飢餓怪物。 如果你碰巧在漆黑的太空中偶然發現了一個,就無法逃脫。 對於尚未飛過月球的宇航員來說,這無需擔心。 但如果它們在錯誤的時間出現在錯誤的地點,整顆恆星都可能面臨這種危險。
哈勃望遠鏡的天文學家在收到來自 3 億光年外的星系核心的高能輻射閃光時,在這樣一場星際破壞比賽中佔據了前排座位。 就像一名警察迅速趕到事故現場一樣,哈勃望遠鏡的視覺在碰撞結束之前就已經對混亂進行了訓練。 哈勃望遠鏡距離太遠,無法看到這顆注定失敗的恆星被吸入。取而代之的是,哈勃望遠鏡的天文學家採集了來自這起事故的星光指紋。 這些光譜講述了一顆恆星墜入宇宙攪拌機的法醫故事。 它被撕碎了,像一塊拉長的太妃糖一樣被拉向黑洞。 這個過程在黑洞周圍形成了一個甜甜圈形的氣體環,過熱的氣體向各個方向滲出。 迄今為止,已經觀察到大約 100 個永不滿足的黑洞。
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黑洞是採集者,而不是獵手。 他們一直在等待,直到一顆不幸的星星徘徊。 當恆星離得足夠近時,黑洞的引力會猛烈地將其撕裂併吞噬它的氣體,同時釋放出強烈的輻射。
天文學家使用美國宇航局的哈勃太空望遠鏡詳細記錄了一顆恆星被黑洞吞噬的最後時刻。
這些被稱為“潮汐破壞事件”。 但措辭掩蓋了黑洞遭遇的複雜、原始的暴力。 黑洞引力吸入恆星物質與輻射將物質吹出之間存在平衡。 換句話說,黑洞是亂七八糟的食客。 天文學家正在使用哈勃望遠鏡來了解當一顆任性的恆星墜入引力深淵時會發生什麼的細節。
哈勃望遠鏡無法近距離拍攝 AT2022dsb 潮汐事件的混亂情況,因為這顆被吞噬的恆星距離 ESO 583-G004 星系的核心近 3 億光年。 但天文學家利用哈勃望遠鏡強大的紫外線靈敏度來研究來自破碎恆星的光,其中包括氫、碳等。 光譜學為黑洞兇殺案提供了法醫線索。
天文學家使用各種望遠鏡探測到大約 100 次黑洞周圍的潮汐瓦解事件。 美國國家航空航天局最近報告說,它的幾個高能太空天文台在 2021 年 3 月 1 日發現了另一個黑洞潮汐破壞事件,它發生在另一個星系。 與哈勃望遠鏡的觀測不同,數據是在恆星已經撕裂後形成的黑洞周圍極熱日冕的 X 射線光中收集的。
“然而,考慮到觀測時間,在紫外光下觀測到的潮汐事件仍然很少。這真的很不幸,因為你可以從紫外光譜中獲得很多信息,”天體物理學中心的 Emily Engelthaler 說。 哈佛與史密森尼 (CfA) 位於馬薩諸塞州劍橋市。 “我們很興奮,因為我們可以獲得有關碎片正在做什麼的這些細節。潮汐事件可以告訴我們很多關於黑洞的信息。” 這顆注定死亡的恆星的狀況會在幾天或幾個月內發生變化。
對於中心有一個靜止超大質量黑洞的任何給定星系,據估計,恆星碎片每 100,000 年只會發生幾次。
2022 年 3 月 1 日,超新星全天自動巡天(ASAS-SN 或“刺客”)首次發現了這個 AT2022dsb 恆星吞噬事件,這是一個地面望遠鏡網絡,大約每週一次對河外天空進行觀測,以尋找暴力事件、可變和瞬態事件正在塑造我們的宇宙。 這次高能碰撞離地球足夠近,也足夠明亮,哈勃天文學家可以在比正常時間更長的時間內進行紫外光譜分析。
“通常情況下,這些事件很難觀察到。當它真的很亮時,你可能會在中斷開始時得到一些觀察結果。我們的計劃是不同的,因為它旨在觀察一年中的一些潮汐事件,看看會發生什麼,”CfA 的彼得·馬克西姆說。 “我們很早就看到了這一點,我們可以在這些非常強烈的黑洞吸積階段觀察到它。隨著時間的推移,我們看到吸積率下降,因為它變成了涓涓細流。”
哈勃光譜數據被解釋為來自曾經是恆星的非常明亮、熾熱、環形的氣體區域。 這個區域被稱為環面,有太陽系那麼大,圍繞著中間的黑洞旋轉。
“我們正在尋找那個甜甜圈邊緣的某個地方。我們看到來自黑洞的恆星風以每小時 2000 萬英里(光速的百分之三)的速度掃過我們的表面, “馬克西姆說。 “我們真的還在了解這個事件。你撕碎了恆星,然後它得到了進入黑洞的材料。所以你有模型,你認為你知道發生了什麼,然後你得到了你實際看到的東西。對於科學家來說,這是一個令人興奮的地方:就在已知和未知的交界處。”
結果在 1 月 12 日的新聞發布會上公佈 美國天文學會第241次會議 在西雅圖,華盛頓。
哈勃太空望遠鏡是NASA和ESA的國際合作項目。 位於馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心負責管理該望遠鏡。 位於馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所 (STScI) 進行哈勃和韋伯科學操作。 STScI 由位於華盛頓特區的大學天文學研究協會為 NASA 運營
Source: The NASAHubble Space Telescope