天文家觀測到十年間最近距離的星體崩解
據物理學網站phys.org10月21日報導,美國馬里蘭大學等研究機構的天文學家共同合作,觀察到大約2.9億光年遠的星系中黑洞撕碎和吸入星體的過程,並表示這是十年間所見的距離地球最近的一次星體崩解天文現象。
因為黑洞的強大引力能產生撕裂恆星的潮汐力,所以黑洞撕裂和吞噬星體的震撼過程通常也可以稱為潮汐力崩解 (tidal disruption)事件。在星系發生潮汐力崩解事件中,星體被黑洞撕碎的少量碎片高速拋向外部太空,大部分會落向黑洞,形成可持續數年的非常明顯的X射線耀斑。
馬里蘭大學天文學教授、聯合空間科學研究所主任高樂曼‧米勒(Coleman Miller)說:「這些結果支持我們的一些潮汐力崩解事件的結構和演化的最新看法。在未來,潮汐力崩解可以讓我們在實驗室研究極端重力的作用。」
實際上,天文學家在2014年11月使用超新星全天自動巡天(ASAS-SN)發現了這次潮汐力崩解,並命名為ASASSN-14li。該事件發生在位於星系PGC 043234的一個超大質量黑洞附近空間。之後,他們利用美國航空航天局的錢德拉X射線天文臺(Chandra X-ray Observatory)、雨燕伽馬射線暴探測器(Swift Gamma Ray Burst Explorer)和歐洲空間局的XMM-牛頓衛星(XMM-Newton satellite),分析潮汐力崩解中X射線的數據得到更清晰的事件情況。
密歇根大學(University of Michigan)的天文學教授喬恩‧米勒(Jon Miller)表示,以前觀測過多次星系中的潮汛力崩解事件,「但這一次是真正看清了黑洞撕碎星體所發生的事情。」
科學家觀察到,在星體受到黑洞的潮汐力撕裂之後,大多數遺骸被黑洞的強力吸入,因此物質摩擦加熱碎片,然後產生大量的X射線輻射,而且出現以螺旋方式落入黑洞的氣體,而氣體在被黑洞吸收的過程中形成盤狀結構(吸積盤)。
參與研究的荷蘭空間研究所(Institute for Space Research )天文學家耶勒‧卡斯特拉(Jelle Kaastra)說:「黑洞撕裂恆星之後開始真正快速吞入物質,但這並不是故事的結束,黑洞還會因為吸入過程太快而不得不向外排出一些物質。」X射線數據還表明,有速度不很快的射線風漸漸遠離黑洞。
該研究發表於最近一期《自然》雜誌。