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来自研究机构

哈勃发现饥饿的黑洞将捕获的恒星扭曲成甜甜圈形状

日期:
2023年1月12日
来源:
美国宇航局/戈达德太空飞行中心
简介:
黑洞是采集者,不是猎人。它们躺着等待,直到一颗倒霉的星星经过。当恒星离得足够近时,黑洞的引力会猛烈地将其撕裂,并在喷发出强烈辐射的同时,漫不经心地吞噬它的气体。天文学家详细记录了一颗恒星被黑洞吞噬的最后时刻。
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黑洞是采集者,不是猎人。它们躺着等待,直到一颗倒霉的星星经过。当恒星离得足够近时,黑洞的引力会猛烈地将其撕裂,并在喷发出强烈辐射的同时,漫不经心地吞噬它的气体。

天文学家利用美国宇航局的哈勃太空望远镜详细记录了一颗恒星被黑洞吞噬的最后时刻。

这些被称为“潮汐破坏事件”。但这种措辞掩盖了黑洞遭遇的复杂、原始暴力。黑洞吸引恒星物质的引力和将物质吹出的辐射之间存在着一种平衡。换句话说,黑洞是肮脏的食客。天文学家正在利用哈勃望远镜寻找一颗任性的恒星坠入引力深渊时会发生什么的细节。

哈勃望远镜无法近距离拍摄AT2022dsb潮汐事件的混乱,因为这颗被吞噬的恒星距离ESO 583-G004星系的核心近3亿光年。但天文学家利用哈勃强大的紫外线灵敏度来研究破碎恒星发出的光,其中包括氢、碳等。光谱学为黑洞凶杀案提供了法医线索。

天文学家利用各种望远镜探测到大约100次黑洞周围的潮汐破坏事件。美国宇航局最近报告说,它的几个高能太空天文台在2021年3月1日发现了另一个黑洞潮汐破坏事件,它发生在另一个星系。与哈勃望远镜的观测不同,数据是通过x射线收集的,这些数据是在恒星被撕裂后形成的黑洞周围极热的日冕中收集的。

“然而,考虑到观测时间,在紫外线下观测到的潮汐事件仍然很少。“这真的很不幸,因为你可以从紫外线光谱中获得很多信息,”马萨诸塞州剑桥市哈佛和史密森天体物理中心(CfA)的Emily Engelthaler说。“我们很兴奋,因为我们可以得到这些碎片正在做什么的细节。潮汐事件可以告诉我们很多关于黑洞的信息。”这颗注定要灭亡的恒星的状况每隔几天或几个月就会发生变化。

对于任何一个在星系中心有一个静止的超大质量黑洞的星系,据估计,恒星撕裂每10万年才会发生几次。

这次AT2022dsb恒星吞噬事件最早是在2022年3月1日被全天超新星自动巡天(ASAS-SN或“刺客”)发现的,这是一个地面望远镜网络,大约每周巡天一次河外天空,寻找正在塑造我们宇宙的剧烈、可变和短暂事件。这次高能碰撞离地球足够近,亮度也足够高,哈勃望远镜的天文学家可以在比正常时间更长的时间内进行紫外线光谱分析。

“通常情况下,这些事件很难观察到。你可能会在混乱开始的时候得到一些观察,那时它真的很亮。我们项目的不同之处在于,它的目的是观察一年中的几次潮汐事件,看看会发生什么,”CfA的彼得·马克西姆说。“我们很早就看到了这一点,我们可以在这些非常强烈的黑洞吸积阶段观察到它。随着时间的推移,我们看到增长速度下降,变成涓涓细流。”

哈勃的光谱数据被解释为来自一个非常明亮、热、甜甜圈形状的气体区域,这个区域曾经是恒星。这个区域,被称为环面,是太阳系的大小,围绕着中间的黑洞旋转。

“我们正在寻找甜甜圈边缘的某个地方。我们看到来自黑洞的恒星风扫过表面,以每小时2000万英里(光速的3%)的速度向我们投射,”马克西姆说。他说:“我们真的还在为这次活动而绞尽脑汁。你撕碎了恒星,然后它得到了这些物质,这些物质正在进入黑洞。所以你有了模型,你认为你知道发生了什么,然后你得到了你实际看到的。对科学家来说,这是一个令人兴奋的地方:就在已知和未知的交汇处。”

该研究结果在华盛顿西雅图举行的美国天文学会第241次会议上发表。

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故事来源:

材料所提供的美国宇航局/戈达德太空飞行中心注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


引用此页

美国宇航局/戈达德太空飞行中心。“哈勃发现饥饿的黑洞将被捕获的恒星扭曲成甜甜圈形状。”《科学日报》。《科学日报》,2023年1月12日。< www.koonmotors.com/releases/2023/01/230112182114.htm >。
美国宇航局/戈达德太空飞行中心。(2023年1月12日)。哈勃发现饥饿的黑洞将捕获的恒星扭曲成甜甜圈形状。《科学日报》.2023年6月19日检索自www.koonmotors.com/releases/2023/01/230112182114.htm
美国宇航局/戈达德太空飞行中心。“哈勃发现饥饿的黑洞将被捕获的恒星扭曲成甜甜圈形状。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2023/01/230112182114.htm(2023年6月19日访问)。

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