从距离 2.15 亿光年远的星系中心,一道耀眼的闪光射入太空,这是一颗垂死恒星发出的最后一声尖叫,因为它距离太近,被超大质量恒星拉开。。
这是我们观察到的最接近的恒星死亡事件,为我们对剧烈的宇宙过程提供了前所未有的洞察。
尽管捕捉到黑洞导致的恒星死亡并不常见,但天文学家到目前为止已经进行了足够多的观察,以弄清楚它是如何发生的。 当一颗恒星冒险靠得太近时,巨大的潮汐力黑洞的引力场——其引力场的产物——首先会拉伸,然后用力拉扯恒星,使其被撕裂。
在解体恒星的碎片消失在黑洞事件视界之外之前,这种潮汐破坏事件(TDE)会释放出明亮的耀斑。 但这种耀斑通常至少部分被尘埃云遮蔽,这使得研究更精细的细节变得困难。
新的 TDE,首次发现于去年九月名为 AT2019qiz 的项目目前正在帮助英国伯明翰大学天文学家马特·尼科尔领导的团队揭示这种尘埃的起源。
“我们发现,当黑洞吞噬一颗恒星时,它会向外发射强大的物质爆炸,阻挡我们的视线,”天文学家萨曼莎·奥茨说英国伯明翰大学的教授。
恒星潮汐爆发是无法预测的宇宙现象之一——你只需要不断观测天空并等待耀斑的出现。 AT2019qiz 就是这样,天文学家很快将望远镜转向波江座的一小片天空,以及距离 2.15 亿光年的螺旋星系的中心。
“几次天空调查发现,在恒星被撕裂后,新的潮汐破坏事件很快就产生了辐射,”天文学家托马斯·韦弗斯说研究期间他在英国剑桥大学。
“我们立即将一套地面和太空望远镜指向那个方向,看看光是如何产生的。”
当恒星被撕裂时,产生的一些碎片会呈意大利面状,细化成一条又长又细的物质线,注入黑洞。
耀斑是这种吸积材料中强烈的重力和摩擦影响的结果。 这些影响将物质加热到如此高的温度,以至于潮汐膨胀现象可以短暂地超过宿主星系。
从最初的耀斑开始,TDE 在几个月内逐渐消失。 Nicholl 和他的团队观察并仔细绘制了 AT2019qiz 在多个波长的光(包括紫外线、无线电、光学和 X 射线)下的衰落情况。 这又是一件幸运的事——潮汐膨胀现象大多在光学和紫外线下发光。
该光使团队能够计算出 AT2019qiz 中涉及的质量。
“观测结果表明,这颗恒星的质量与我们太阳的质量大致相同,但它的质量大约是太阳的一半,而黑洞的质量是太阳的一百万倍多,”尼科尔说。
由于研究小组将注意力转向这一事件的速度之快、事件的距离如此之近,以及观察到的事件范围比平时更广,他们还确定,模糊的尘埃是潮汐演化的重要组成部分,而不是潮汐演化的一部分。分离现象。
“AT2019qiz 是迄今为止发现的最近的潮汐扰动事件,因此在整个电磁频谱上都得到了令人难以置信的良好观察。这是我们第一次看到在扰动和吸积过程中流出气体的直接证据,这解释了光学和吸积过程我们过去见过的无线电发射,”天文学家埃多·伯杰说哈佛-史密森天体物理学中心的教授。
“到目前为止,这些排放的性质一直备受争议,但在这里我们看到这两种状态通过一个过程联系在一起。这一事件正在教会我们超大质量吸积和质量抛射的详细物理过程。”。
这项研究只是 TDE 研究的最新突破。
今年早些时候,一个团队证实,这颗破碎恒星的一些碎片旋入材料盘中就像水流入下水道一样流入黑洞。 几年前的一次 TDE 揭示了黑洞发射的等离子体射流是与它吞噬的恒星数量成正比。 一颗逃脱了彻底破坏的恒星表明黑洞可以定量供给它的食物,并且数十亿年来以轨道伴侣为食。
但研究人员表示,AT2019qiz 是一个特例,它将继续帮助我们努力理解这些令人难以置信的事件。
他们在论文中写道:“这里提供的精致数据将使 AT2019qiz 成为一块罗塞塔石碑,用于解释未来 Zwicky 瞬态设施、鲁宾天文台和其他新的和正在进行的时域调查预计产生的大样本时代的 TDE 观测结果”。
该研究发表在英国皇家天文学会每月通知。