天文異象！科學家終於明白當黑洞吞噬恆星時會發生什麼？

在我們銀河系的中心居住著一個稱為射手座A的超大質量黑洞（SMBH）。

基於持續的觀測，天文學家已經確定，這一SMBH直徑為4400萬公里（2734萬英里），估計有431萬個太陽質量。

有時，一顆恆星會在一個被稱為潮汐中斷事件（TDE）的暴力過程中徘徊得太近，而被撕裂。

這些事件導致輻射的明亮耀斑的釋放，這讓天文學家知道恆星已經被消耗。不幸的是，幾十年來，天文學家一直無法區分這些事件與其他星系現象。

但是，得益於天體物理學家國際小組的一項新研究，天文學家現在有一個統一的模型來解釋最近對這些極端事件的觀測。

這項研究最近在《天體物理學雜誌》中發表，標題是「潮汐破壞事件的統一模型」，由尼爾斯玻爾研究所的暗宇宙學中心物理學家Jane Lixin Dai領導。

她加入了馬里蘭大學聯合太空科學研究所和加利福尼亞大學聖克魯斯（UCSC）的成員。

正如加州大學聖克魯斯的天文和天體物理學教授Enrico Ramirez Ruiz和哥本哈根大學的波耳教授以及該論文的合著者在UCSC新聞稿中解釋的：

「只有在過去的十年左右，我們才能夠區分TDE與其他星系現象，新模型將為我們提供了解這些罕見事件的基本框架。」

在大多數星系中，SMBHs不主動消耗任何物質，因此不發出任何光，這就把它們與有活動星系核(AGNs)的星系區分開來。

因此，潮汐擾動事件非常罕見，在一個典型的星系中，每1萬年只發生一次。然而，當一顆恆星被撕裂時，它會釋放出大量的輻射。戴秉國解釋說:

「有趣的是，在如此極端的條件下，材料是如何進入黑洞的。當黑洞吞噬恆星氣體時，大量的輻射被釋放出來。

輻射是我們可以觀察到的，利用它我們可以了解物理學並計算黑洞的性質。這使得尋找潮汐擾動事件變得非常有趣。

在過去的幾年裡，通過廣角光學和紫外瞬變測量以及x射線望遠鏡，已經發現了幾十種可能的潮汐擾動事件(TDEs)。

儘管所有的TDEs的物理原理都是一樣的，天文學家已經注意到有一些不同的TDEs類型存在。雖然有些主要發射x射線，但有些主要發射可見光和紫外光。

因此，理論家們一直在努力理解所觀察到的多樣性，並建立一個連貫的模型來解釋它們。

為了他們的模型，戴和她的同事們結合了廣義相對論、磁場、輻射和氣體流體動力學的元素。

該團隊還依靠最先進的計算工具和一些最近獲得的大型計算機集群，這些基金是由VILUM基金會資助的（黑暗宇宙學中心負責人）、美國國家科學基金會和美國國家航空航天局（Jens Hjorth）資助的。

利用該模型，研究小組得出結論，觀察者的觀察視角是觀察差異的原因。

本質上，不同的星系相對於地球上的觀察者是隨機取向的，它們根據其取向看到不同的TDE方面。

正如Ramirez Ruiz解釋的：

「就像有一個面紗遮蓋了一部分野獸。從某些角度看，我們看到了一隻被暴露的野獸，但是從其他角度我們看到了一隻被覆蓋的野獸。野獸是一樣的，但是我們的感知是不同的。」

在未來幾年中，許多計劃的調查項目預計將提供更多的數據在TDE，這將有助於擴大這一現象的研究領域。

這些包括年輕超新星實驗（YSE）瞬態調查，這將由尼爾斯玻爾研究所和UC聖克魯斯的暗宇宙學中心領導，以及在智利建造的大型天氣觀測望遠鏡（LSST）。

宇宙潮汐力

根據戴，這個新模型展示了天文學家從不同角度觀看TDE時所能看到的，並允許他們將不同的事件擬合成一個連貫的框架。

她說：「我們將在幾年內觀測到數百到數千次潮汐破壞事件。」這將給我們很多「實驗室」來測試我們的模型，並用它來了解更多關於黑洞的信息。

這種對黑洞偶爾消耗恆星的理解也將為廣義相對論、引力波研究提供額外的測試，並幫助天文學家更多地了解星系的演化。

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