天文學家最近觀察到因為黑洞的影響而逐漸『義大利麵化』的天體,該天體在距離超過地球215光年的位置。
這個被觀測人員命名為AT2019qiz的天體活動已經持續了六個月。
『義大利麵化』《spaghettification》,在天文用語上一般是指由於潮汐力而引起的天體毀滅或者活動紊亂,這個過程中離黑洞近的天體由於被黑洞吞噬而產生大量的塵埃,其秒速最高可達10000Km/s。
此次被吞噬的天體質量與太陽系非常接近,它已經被吞掉了將近一半的質量。
天文學家們近日觀測到,一顆距地球250萬光年以外的恒星受黑洞影響,呈現『義大利麵化』。
這一情形持續近六個月,黑洞的巨大引力已經導致這顆垂死的星球分崩離析。
【死於義大利麵化】
【毀滅性的義大利麵化】
貪婪的黑洞,吞噬著一切靠近它那可怕的引力范圍的事物。
被吞噬物體受到的引力大小,與其距黑洞的距離成正比。
距離越近,引力越強,這使得星體距離黑洞最近的部分呈現出義大利麵一般的形態。
義大利麵化這一指稱,在天文學上描述的是『天體的破裂現象或由潮汐作用引起的攝動』,並可持續數月。
註:攝動,指的是一個天體繞另一個天體按二體問題的規律運動時,受到另外天體吸引或因其他因素影響,在軌道上產生的偏差。
恒星也會出現這種現象,且周期性地以耀眼光芒的形式被觀測到,並在接下來的幾個月中逐漸黯淡。
然而,要研究這一現象過程往往頗為復雜,被吸入黑洞的物質釋放出的能量會產生大量的碎片和塵埃,猶如帷幕般遮擋住了真正的景象。
在《皇家天文學會月刊》刊登的一個項目中,研究員們終於有機會實時觀察恒星AT2019qiz的這一過程。
文章共同作者Kate Alexander稱:『由於黑洞噴射出的大量塵埃和碎片,我們得以很早便觀測到這片帷幕的成型。
塵埃碎片的秒速可高達10000公裡。
這難得的一瞥使我們第一次有機會確定那些變暗的物質的來源,並實時觀察它們如何籠罩住黑洞』
【名副其實的裡程碑】
【真正的羅塞塔石碑】
位於南半球的歐洲觀測站,Very Large Telescope(VLT)和New Technology Telescope(NTT),在六個月間持續觀察了這顆恒星。
他們借助紫外線,光學,X射線,以及無線電光這些快速且遠射程的觀測,第一次發現光線的迸發直接與星體流失的物質有關。
『觀測顯示,這顆恒星的質量大小與我們的太陽相當,黑洞已經吞噬了它將近一半,並擴大了一百萬倍』研究員Matt Nicholl進一步說道。
團隊表示,恒星AT2019qiz就像一塊羅塞塔石碑,十分有助於將來類似的觀測,並有利於對超大黑洞、以及在極端引力環境下周圍物質組成的理解和研究。
圖片:藝術家視角中正受到超大黑洞潮汐作用影響的恒星 ESO / M. Kornmesser
相關知識
超大質量黑洞的形成有幾個方法。
最明顯的是以緩慢的吸積《由恒星的大小開始》來形成。
另一個方法涉及星雲萎縮成數十萬太陽質量以上的相對論星體。
該星體會因其核心產生正負電子對所造成的徑向擾動而開始出現不穩定狀態,並會直接在沒有形成超新星的情況下萎縮成黑洞。
第三個方法涉及了正在核塌縮的高密度星團,它那負熱容會促使核心的分散速度成為相對論速度。
最後是在大爆炸的瞬間從外壓制造原生黑洞。
形成超大質量黑洞的問題在於如何將足夠的物質加入在足夠細小的體積內。
要做到這個情況,差不多要將物質內所有的角動量移走。
向外移走角動量的過程就是限制黑洞膨脹的因素,並會導致形成吸積盤。
根據觀測,黑洞的類別有著一些差距。
一些從恒星塌縮的黑洞,最多有10倍太陽質量。
最小的超大質量黑洞約有數十萬太陽質量。
但卻沒有在它們之間的中介質量黑洞。
不過,有模型指異常明亮的X射線源有可能是在這個遺失范圍的黑洞。
by: Yann Contegat
fy:西園寺元
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