黑洞吞噬恆星全過程,將其撕扯成碎片並釋放強烈輻射!

黑洞吞噬恆星全過程,將其撕扯成碎片並釋放強烈輻射!

據國外媒體報道,這是宇宙中最劇烈的事件之一,當恆星太過靠近星系中央的超大質量黑洞時,會被巨大的引力撕扯成碎片。現在,研究人員對這種特定現象——稱為潮汐撕裂事件又有了新的發現。

丹麥哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所和美國加州大學聖克魯斯分校的研究者提出了一個新的統一模型,對近期觀察到的這類極端事件進行了解釋。

這項突破性的研究結果發表在近期的《天體物理學雜誌通信》上,為這個快速成長的研究領域提供了新的理論視角。共同作者、哥本哈根大學的恩里科·拉米雷茲-魯伊茲說:“最近十年,我們才開始能將潮汐撕裂事件去其他星系現象區別開來,而新模型將為我們提供基本框架,更好地理解這些罕見事件。”

黑洞吞噬恆星全過程,將其撕扯成碎片並釋放強烈輻射!

在大多數星系中,中央黑洞往往十分沉寂,在吞噬物質方面並不活躍,因此也不會釋放出任何光線。潮汐撕裂事件十分罕見,在典型星系中大約1萬年才發生一次。然而,如果一顆倒黴的恆星太過靠近,被黑洞撕裂的話,黑洞會吞進大量的恆星碎片,並釋放出強烈的輻射。

“瞭解物質如何在這樣極端的條件下進入黑洞,是一件很有趣的事情,”論文第一作者、哥本哈根大學助理教授Jane Lixin Dai說,“在黑洞吞噬恆星氣體的同時,會釋放大量的輻射。我們能觀察到這些輻射,而利用觀察結果,我們就能瞭解其中的物理學過程,並計算黑洞的特徵。因此,搜尋潮汐撕裂事件是非常有意思的。”

儘管科學家推測,所有潮汐撕裂事件中發生的物理學過程應該都一樣的,但就目前觀察到的二十多次事件中,呈現出來的黑洞特徵有著巨大差別。有些黑洞主要釋放X射線,另一些則主要釋放可見光和紫外線。

理論物理學家一直在努力理解這種多樣性,並將這一難題的不同方面組合成一個連貫的模型。新模型從觀察者的視角解釋了觀察結果的差異。“這就像有張面紗覆蓋了一隻野獸的某些部分,”拉米雷茲-魯伊茲解釋道,“從某些角度,我們看到的是一整隻野獸,但從其他角度看,野獸又被遮住了。同樣一隻野獸,但給我們的感覺是不一樣的。”

Jane Lixin Dai等研究者開發的這一模型結合了包括廣義相對論、磁場、輻射和氣體流體動力學等在內的多個要素。


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