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天文学与空间

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由于黑洞吞噬了星体,因此积聚而不是意粉相撞

19 Oct 2020
潮汐破坏
爆发:艺术家对前景中星星的印象是意大利面,被超大质量黑洞所吸引。 (由ESO / M Kornmesser提供)

在一个距今2.15亿光年的星系中,观察到一个极明亮的耀斑,它是由一颗被超大质量黑洞吞噬的恒星形成的,这是有史以来最接近的潮汐破坏事件(TDE)。这次活动由国际天文学家团队发现,并由 马特·尼科尔(Matt Nicholl) 在伯明翰大学。他们在活动达到高潮之前就使用仪器 欧洲南方天文台 (ESO)在智利。观测首次使天文学家将这些事件的特征性增亮与恒星物质的快速流出联系起来。

如果一颗恒星在其银河系中心的超大质量黑洞附近徘徊,则其潮汐力可能超过将恒星凝聚在一起的引力。结果,通过意粉化过程,恒星将被极大地切成碎片细流。在这些TDE期间,恒星残留物会燃烧,并发出大量光。

意大利面相撞

当前,对于亮度激增有两种相互竞争的理论:一种是在物质吸积到黑洞时发生的;另一种是在黑洞上沉积的。或它们是由分散的流之间较早的冲突导致的。尽管天文学家现在每年都发现几种TDE,但他们尚未确定哪种理论最好。主要问题是,随着恒星解体,它们相互碰撞的气流,以及强烈的气体流入和流出,导致杂乱的碎片几何形状,难以解开。

ESO在2019年9月 超大望远镜新技术望远镜 每个人都在旋涡星系中发现了亮度的新增长。通过进一步的计算,尼古尔的研究小组得出结论,该闪光源于一个质量高达100万太阳质量的超大质量黑洞,它吞噬了质量与太阳相似的恒星。

在六个月的时间里,随着亮度的增加和减弱,仪器记录了整个电磁频谱范围内的事件。由于它的接近性,Nicholl及其同事能够在TDE峰值亮度之前很好地识别出TDE。这样一来,他们就可以捕捉到展开的整个过程,而此时碎片的几何形状却变得太复杂而无法解开。

突然过渡

通过追踪恒星碎片中关键吸收线的蓝移变化,尼古尔的团队发现TDE早期光发射的起源主要是明亮物质的流出,速度达到大约10,000 km / s。然后,大约30天后,流出物突然转变:先冷却,然后收缩。

总体而言,研究小组以及以前研究的许多TDE中观察到的流出物的大小和质量与光学和射线发射之间的高比率保持一致。这表明流出物更有可能是由黑洞积聚推动的,而不是由分散的碎片流之间的碰撞引起的。

随着即将推出的ESO 超大望远镜该小组的发现现已定于2025年首次亮相,将为研究人员提供发现越来越微弱和发展迅速的TDE的关键指导。

该研究在 皇家天文学会月刊.

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