宇宙巨獸黑洞撕裂恆星，天文望遠鏡拍攝下該事件所產生的物質噴流

作者系網易新聞·網易號「各有態度」簽約作者

圖：發生在Arp 299星系的潮汐瓦解事件的藝術概念圖。Credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI

第一次，天文學家們直接對一種快速移動的物質噴流（jet）的形成和擴張進行了成像。當一顆恆星與宇宙巨獸——黑洞走得太近時，就會被黑洞強大的引力撕裂，這種天文事件有個專門的術語，叫做潮汐瓦解事件（tidal disruption event ，簡稱TDE）。迄今為止，天文學家只觀測到為數不多的潮汐瓦解事件，理論學家認為，從那顆可憐的恆星中拉出的物質會在黑洞周圍形成一個旋轉的圓盤（disk），物質在落向黑洞中時，由於摩擦等原因會被加熱到數百萬度，發射出強烈的x射線和可見光，同時，圓盤的兩極也會發射出物質噴流，以接近光速的速度向外噴發。

Arp 299是一對相互碰撞的星系，距離地球大約1.5億光年，在其中一個星系的中心，一個具有2000多萬倍太陽質量的黑洞撕裂了一顆2倍多太陽質量的恆星，引發一系列事件，揭示了這場黑洞盛宴的重要細節。

2005年1月30日，當天文學家在迦納利群島使用威廉·赫歇爾望遠鏡時，發現了一束明亮的紅外線發射，來自於碰撞星系Arp 299的一個星系核。

2005年7月17日，超長基線陣列望遠鏡在同一地點發現了一種新的獨特的無線電發射源。隨著時間的推移，這個新天體在紅外和無線電波段保持明亮的狀態，但在可見光和x射線波段卻並非如此。天文學家認為，最有可能的解釋是，星系中心附近厚厚的星際氣體和塵埃吸收了x射線和可見光，然後將其重新發射為紅外線。

研究人員使用了位於迦納利群島的北歐光學望遠鏡和NASA的斯皮策太空望遠鏡來跟蹤該天體的紅外發射。後續的觀測還包括超長基線陣列望遠鏡、歐洲VLBI網路以及其他射電望遠鏡，並進行了近10年的研究。觀測顯示，無線電發射源向一個方向擴展，就像預期的噴流一樣。測量表明，該噴流中的物質以光速的四分之一的速度運動。

GIF

圖：gif動畫顯示了在恆星被超大質量黑洞撕碎的地方無線電發射區域的擴張。擴張表明了粒子噴流向外移動。

Credit: Mattila, Perez-Torres, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

科學家們說，這實際上是一次意外的發現。最初的紅外爆發是在一個項目中被發現的，該項目原本是試圖探測相互碰撞的星系中發生的超新星爆發。天文學家早已在Arp 299看到了大量的恆星爆炸，這對星系被稱為「超新星工廠」。這次意外的收穫或許可以幫助科學家們更多地了解數十億年前星系發展的環境。

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