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天纬来总代文眼学家方发现恒星噬逃离黑洞

放大字体  缩小字体 发布日期:01-11  浏览次数:261
核心提示:天文学家发现恒星逃离黑洞恒星遇到黑洞,会发生什么事情?或许你会认为,恒星,或者任何游荡到太过靠近黑洞的东西,会被这个黑洞

天纬来总代文眼学家方发现恒星噬逃离黑洞
天文学家发现恒星逃离黑洞

恒星遇到黑洞,会发生什么事情?或许你会认为,恒星,或者任何游荡到太过靠近黑洞的东西,会被这个黑洞一口吞噬下去。

天文学家对一起类似事件进行了最细致的调查。他们发现,在这起事件中,黑洞只从恒星上“咬”了一块物质下来,恒星本身则顺利逃脱。

具体说来,这颗恒星距离地球大约 6.5 亿光年,位于北斗七星所在的大熊星座。那里的一个超大质量黑洞,从这颗逃脱出去的恒星身上,撕扯下了一大块物质。

这是美国俄亥俄州立大学的天文学家利用他们的全天自动超新星巡天系统(ASAS-SN)发现的。事实上,他们的望远镜无法看到那颗恒星本身。不过,他们确实看到了黑洞在试图捕获那颗恒星时,从恒星上“咬”下一块物质而发出的闪光。

这样的事件被称为“潮汐瓦解事件”,缩写为 TDE。这是迄今天文学家发现的距离我们最近的 TDE 事件,为他们提供了最佳的机会,来更深入地了解超大质量黑洞如何形成与成长。

ASAS-SN 系统迄今已经发现了 60 多颗明亮的近距离超新星。除寻找超新星外,这个项目还有另外一个科学目标,就是尝试确定邻近的宇宙空间中 TDE 事件发生得有多频繁。俄亥俄州立大学的天文学教授克日什托夫·施塔内克(Krzysztof Stanek)及其同事惊讶发现,ASAS-SN 的 4 台设在夏威夷的望远镜开始采集数据后仅仅数月,即 2014 年 1 月,他们就找到了一起 TDE 事件。

对施塔内克来说,他们的巡天项目在这么短的时间内就能有所收获,暗示 TDE 现象或许要比天文学家之前认为的更加普遍得多。“在‘自家门口’就能发现一个,”他说,“这一事实让我们信心大增,TDE 事件有可能每一两年就会发生一次。”

“你可以说我们只是运气好,但如果你一次又一次遇到好运气,那就说明你的做法没错。”他补充说,“或许此类事件发生的频率确实要比人们预料的更高,这意味着不久的将来,我们应该能够看到更多类似的事件。”

这次观测到的 TDE 事件,是在 2014 年 1 月 25 日突然增亮出现的。博士研究生托马斯·霍罗伊恩(Thomas Holoien)领导了对它的观测和分析。它出现在大熊星座的左“脚”附近,刚出现时被霍罗伊恩误认为是一颗超新星。不过,它的亮度变化模式最终表明,这绝对不是一颗超新星。霍罗伊恩及其同事确定,他们看到了一次 TDE 事件。

他们利用地面上的多台大型望远镜,以及雨燕号探测器上的此外和光学望远镜,对这一事件进行了仔细的后续观测。最终,他们还利用 SDSS 数字巡天数据,确定了它发生的具体位置—— 一个名为 SDSS J110840.11,距离地球 6.5 亿光年的星系。

知道了确切的距离之后,这些天文学家根据事件释放出来的总能量,通过计算得出了黑洞吞噬的恒星物质总量,结果相当之小,仅有我们太阳质量的千分之一,差不多跟木星的质量相当。

研究合作者之一、俄亥俄州立大学的天文学教授克里斯多佛·科哈内克(Christopher Kochanek),是 25 年前率先提出 TDE 模型的科学家之一。然而,从那时起直到现在,天文学家只发现了寥寥数次 TDE 事件,没有人确切知道 TDE 事件在宇宙中黑洞成长的过程中到底起到了多么重要的作用。

科哈内克指出,按照传统观点,黑洞吞噬整颗恒星的事实发生得不算频繁——或许 1 万年到 10 万年才能发生一次。不过,如果只是从过路的恒星上扯下一小块,这样的事情发生得有多频繁,还是一个没有答案的问题。

ASAS-SN 系统或许有助于提供这个问题的答案。这一巡天项目由拉斯昆布瑞天文台全球望远镜网络主导,4 台 15 厘米口径的望远镜设在夏威夷的海勒卡拉

天文台,还有两台望远镜设在智利的托洛洛山。

施塔内克解释说,这些望远镜的放大分辨率都相对较低,但对于低成本下要对整个邻近宇宙进行细致研究而言,它们都是非常理想的观测设备。事实上,自 2014 年 5 月以来,大约半数明亮的邻近超新星都是由 ASAS-SN 系统发现的。这一数据足以证明 ASAS-SN 系统的成功。

相关研究论文被发表在最新出版的《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。(编辑:Steed)

编译来源美国俄亥俄州立大学官网,Lucky Star Escapes Black Hole With Minor Damage

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