来自不同科学组织的天体物理学家观察到一个罕见的天体事件,一个超大质量黑洞吞噬了一颗完整的恒星,并释放出由物质组成的明亮热耀斑。

在该杂志的一项研究中科学在美国,一个国际研究团队描述了一颗距离太阳系约3亿光年的恒星是如何在强大的引力作用下被吸进附近的黑洞的。

随后,从黑洞边缘突然释放出一束等离子体。

约翰斯·霍普金斯大学的研究人员、该研究的作者之一斯约特·凡·维尔岑解释说,这种事件在太空中非常罕见。

范·维尔岑说:“这是我们第一次看到恒星毁灭后发射的锥形流出物,也被称为喷流,我们观察了几个月。

太空中的黑洞

根据科学家的说法,黑洞是太空中的口袋,它的密度非常大,以至于形成了压倒性的引力,并开始吸引几乎所有靠近的东西,包括气体、物质,甚至来自恒星的光。一旦它们被吸进虚空,这些天体就变得看不见了。

天体物理学家的一种理论认为,当大量气体(比如一颗完整的恒星)被送入黑洞时,会导致基本粒子以等离子体射流的形式从黑洞边缘喷射出来。

Van Velzen和他的同事们相信他们能够观察这加强了这一假设。

研究人员在他们的研究中详细描述的超大质量黑洞可以在超大质量黑洞光谱的较轻一端找到。尽管这个巨大的黑洞的质量只有太阳系太阳的100万倍,但它仍然有足够的引力吸进一颗完整的恒星。

毁灭之星

俄亥俄州立大学(OSU)的研究人员是第一批见证超大质量黑洞吞噬遥远恒星的人。2014年12月,他们在推特上宣布了这一发现。

在得知OSU团队的发现后,van Velzen和英国牛津大学的其他研究人员使用射电望远镜对这一事件进行了后续观测。

这个国际研究小组利用地面望远镜和卫星收集了足够多的数据,绘制出了“多波长”图像。

Van Velzen和他的团队首先必须确定他们所看到的光是否来自一个被称为吸积盘的膨胀旋转质量,当物质被拉入黑洞时,这种质量经常发生。这使他们能够验证一颗新被捕获的恒星确实释放了来自遥远星系的光。

Van Velzen指出,黑洞摧毁整个恒星的能力是一个非常复杂的过程。

他说,他们的观测结果,比如由恒星碎片迅速形成的喷流,将帮助他们制定关于此类天体事件的更完整的理论。

研究黑洞行为的重要性

范德堡大学的天文学和物理学教授Kelly Holley-Bockelmann多年来一直在研究超大质量黑洞的形成。她使用计算机模拟黑洞,以找出这些天体如何能够产生强大到足以吸收光的引力场。

在她的研究中,Holley-Bockelmann发现超大质量黑洞在为类星体提供能量方面发挥着重要作用,类星体有助于在宇宙中创造新的星系,比如影响新恒星形成的速度。

Holley-Bockelmann说:“类星体是星系中极其明亮的核心,我们认为它们是由气体在超大质量黑洞上的剧烈吸积所驱动的。”

“这意味着超大质量黑洞必须在令人惊讶的短时间内进化。问题是,它们是怎么长得这么大这么快的?”

科学家们提出理论,黑洞发展的最直接方式之一是吸收大量的尘埃和气体,就像范·维尔岑和他的同事在研究中能够观察到的恒星一样。

当受到黑洞强大的引力作用时,附近的任何尘埃粒子或气体都被拉进黑洞,在黑洞周围形成一个扁平的圆盘,称为吸积盘。

吸积盘中的物质随后被加热和压缩,导致气体分子和尘埃颗粒反复碰撞。当一些物质开始失去能量并螺旋下降进入黑洞时,其他物质能够积聚足够的能量逃逸。

然而,这一理论并没有解释黑洞能够发展的速度。尽管黑洞周围有丰富的物质供应,但人们发现黑洞一次只吸收一定量的尘埃和气体。

另一种可能的情况是两个小黑洞合并形成一个大黑洞,但计算机模拟还没有给出这一理论的具体证据。科学家们说,两种强大引力的结合通常会产生巨大的撞击,导致它们被甩出原星系。

Holley-Bockelmann和其他研究人员正在探索黑洞利用恒星产生更适合这种合并的环境的可能性。

科学家们认为,黑洞能够将恒星相互射向对方,以便让它们吸收来自其双星轨道的一些能量。这将使黑洞靠近并最终合并。

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