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一顆恒星在與黑洞的近距離接觸中幸存下來

時間：2025-12-12 04:59:20 來源：網(wǎng)絡(luò)整理編輯：娛樂

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藝術(shù)家對恒星前景）在接近超大質(zhì)量黑洞時被打亂的印象。圖片來源：ESO/M. Kornmesser）一位藝術(shù)家對超大質(zhì)量黑洞吞噬恒星物質(zhì)的描繪。圖片來源：NASA/JPL-Caltech）神秘的地球u 蘇州吳中區(qū)外圍女上門找外圍服務(wù)崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款

藝術(shù)家對恒星（前景）在接近超大質(zhì)量黑洞時被打亂的印象。（圖片來源：ESO/M. Kornmesser）
一顆恒星在與黑洞的星黑幸存下近距離接觸中幸存下來

一位藝術(shù)家對超大質(zhì)量黑洞吞噬恒星物質(zhì)的描繪。（圖片來源：NASA/JPL-Caltech）
（神秘的近距蘇州吳中區(qū)外圍女上門找外圍服務(wù)崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（作者：基思·庫珀）：一顆被捕獲的恒星經(jīng)歷了與遙遠星系中超大質(zhì)量黑洞的多次近距離接觸 - 甚至可能在被巨大的引力潮汐力撕裂的物質(zhì)中幸存下來。
超大質(zhì)量黑洞的離接引力摧毀恒星是一種被稱為潮汐破壞事件（TDE）的暴力事件。氣體從恒星中撕裂并經(jīng)歷“意大利面化”，觸中其中它被切碎并拉伸成在黑洞周圍流動的顆恒熱物質(zhì)流，形成一個臨時且非常明亮的星黑幸存下吸積盤。從我們的近距角度來看，容納超大質(zhì)量黑洞的離接銀河系中心似乎正在耀斑。
2018年9月8日，觸中全天空超新星自動巡天（ASASSN）在8.93億光年外的顆恒遙遠星系的核心發(fā)現(xiàn)了耀斑。編目為AT2018fyk，星黑幸存下蘇州吳中區(qū)外圍女上門找外圍服務(wù)崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款耀斑具有TDE的近距所有特征。各種X射線望遠鏡，離接包括美國宇航局的觸中Swift，歐洲的XMM-Newton，安裝在國際空間站上的NICER儀器和德國的eROSITA望遠鏡，都觀察到黑洞的亮度急劇增加。通常，TDE的亮度在幾年內(nèi)會平穩(wěn)下降，但是當(dāng)天文學(xué)家在首次發(fā)現(xiàn)AT2018fyk大約600天后再次觀察AT2018fyk時，X射線很快就消失了。更令人費解的是，大約600天后，黑洞突然再次爆發(fā)。這是怎么回事？
“到目前為止，人們的假設(shè)是，當(dāng)我們看到恒星和超大質(zhì)量黑洞之間近距離相遇的后果時，結(jié)果對恒星來說將是致命的;也就是說，這顆恒星被完全摧毀了，“歐洲南方天文臺的天文學(xué)家托馬斯·韋弗斯（Thomas Wevers）在一份聲明中說?！暗c我們所知道的所有其他TDE相反，當(dāng)我們在幾年后再次將望遠鏡指向同一位置時，我們發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)重新變亮。
韋弗斯領(lǐng)導(dǎo)了一個天文學(xué)家團隊，他們意識到重復(fù)的耀斑是一顆恒星的特征，該恒星在TDE中幸存下來并完成了另一個軌道以經(jīng)歷第二次TDE。為了充分解釋他們觀察到的內(nèi)容，Wevers的小組開發(fā)了一個“重復(fù)部分TDE”模型。
在他們的模型中，這顆恒星曾經(jīng)是一個雙星系統(tǒng)的成員，這個雙星系統(tǒng)離銀河系中心的黑洞太近了。黑洞的引力將其中一顆恒星甩開，它變成了一顆失控的超高速恒星，以每秒600英里（1000公里）的速度駛出銀河系。另一顆恒星在1，200天的橢圓軌道上緊緊地抓住了黑洞，將其帶到了科學(xué)家所謂的潮汐半徑 - 與黑洞的距離，恒星開始被黑洞發(fā)出的引力潮汐撕裂。
由于這顆恒星沒有完全在潮汐半徑內(nèi)，只有一部分物質(zhì)被剝離掉，留下一個密集的恒星核心，繼續(xù)圍繞黑洞的軌道。黑洞從恒星中拉出的物質(zhì)形成吸積盤大約需要600天，所以當(dāng)天文學(xué)家看到系統(tǒng)耀斑時，這顆恒星是安全的，靠近其軌道的最遠點。
但隨著恒星的核心再次開始接近黑洞，在第一次相遇大約1，200天后，恒星開始從吸積盤中偷回一些物質(zhì)，導(dǎo)致X射線發(fā)射突然消失。“當(dāng)核心返回黑洞時，它基本上通過引力從黑洞中竊取了所有氣體，結(jié)果沒有物質(zhì)可以吸積，因此系統(tǒng)變暗，”該研究的共同作者，麻省理工學(xué)院的天體物理學(xué)家Dheeraj Pasham在聲明中說。
但黑洞的引力很快就回報了這個恩惠，在恒星接近時偷走了更多的物質(zhì)。就像在最初的遭遇中一樣，從黑洞吃掉恒星到吸積盤的形成有600天的滯后，這解釋了為什么X射線耀斑在它發(fā)生時又打開了。
從恒星的軌道上，Wevers的團隊計算出黑洞的質(zhì)量接近太陽的8000萬倍，比銀河系中心的黑洞人馬座A *的質(zhì)量大約是太陽的20倍。
Wevers的團隊不必等待很長時間就可以發(fā)現(xiàn)該理論是否正確?？茖W(xué)家們預(yù)測，AT2018fyk應(yīng)該在8月再次變暗，當(dāng)恒星的核心回歸時，并在2025年3月新物質(zhì)開始吸積到黑洞時再次變亮。
然而，恒星失去黑洞的質(zhì)量有一個潛在的復(fù)雜性。損失的質(zhì)量部分取決于恒星旋轉(zhuǎn)的速度，黑洞可能會影響。如果恒星的旋轉(zhuǎn)速度快到足以分裂，那么黑洞將更容易竊取物質(zhì)，從而增加質(zhì)量損失。
“如果質(zhì)量損失只有1%的水平，那么我們預(yù)計這顆恒星能夠存活更多的遭遇，而如果它接近10%，恒星可能已經(jīng)被摧毀了，”紐約雪城大學(xué)研究的共同作者Eric Coughlin在聲明中說。
無論如何，TDE和重復(fù)的部分TDE為超大質(zhì)量黑洞的生命提供了一個罕見的窗口，我們通常無法檢測到這些黑洞，因為它們處于休眠狀態(tài)。這對于測量它們的質(zhì)量和確定黑洞如何演化非常重要，因此黑洞周圍的星系如何在宇宙歷史中演化。
研究結(jié)果在美國天文學(xué)會第241次會議上發(fā)表，并于1月12日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報》上。

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