黑洞如何吞噬恒星？将其撕扯成碎片并释放强烈辐射

　　恒星被撕裂之后产生的物质被黑洞吞噬的示意图。这些物质形成了一个吸积盘，但由于同时经过黑洞的物质过多，导致温度升高，释放出大量的光线和辐射（两个箭头），并且可以在地球上观测到。

　　北京时间5月31日消息，据国外媒体报道，这是宇宙中最剧烈的事件之一，当恒星太过靠近星系中央的超大质量黑洞时，会被巨大的引力撕扯成碎片。现在，研究人员对这种特定现象——称为潮汐撕裂事件（tidal disruption event，简称TDE）又有了新的发现。
　　丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所（Niels Bohr Institute）和美国加州大学圣克鲁斯分校的研究者提出了一个新的统一模型，对近期观察到的这类极端事件进行了解释。
　　这项突破性的研究结果发表在近期的《天体物理学杂志通信》（Astrophysical Journal Letters）上，为这个快速成长的研究领域提供了新的理论视角。共同作者、哥本哈根大学的恩里科·拉米雷兹-鲁伊兹（Enrico Ramirez-Ruiz）说：“最近十年，我们才开始能将潮汐撕裂事件去其他星系现象区别开来，而新模型将为我们提供基本框架，更好地理解这些罕见事件。”

这张艺术想象图显示了围绕巨型黑洞的时空涟漪。

　　在大多数星系中，中央黑洞往往十分沉寂，在吞噬物质方面并不活跃，因此也不会释放出任何光线。潮汐撕裂事件十分罕见，在典型星系中大约1万年才发生一次。然而，如果一颗倒霉的恒星太过靠近，被黑洞撕裂的话，黑洞会吞进大量的恒星碎片，并释放出强烈的辐射。
　　“了解物质如何在这样极端的条件下进入黑洞，是一件很有趣的事情，”论文第一作者、哥本哈根大学助理教授Jane Lixin Dai说，“在黑洞吞噬恒星气体的同时，会释放大量的辐射。我们能观察到这些辐射，而利用观察结果，我们就能了解其中的物理学过程，并计算黑洞的特征。因此，搜寻潮汐撕裂事件是非常有意思的。”
　　尽管科学家推测，所有潮汐撕裂事件中发生的物理学过程应该都一样的，但就目前观察到的二十多次事件中，呈现出来的黑洞特征有着巨大差别。有些黑洞主要释放X射线，另一些则主要释放可见光和紫外线。
　　理论物理学家一直在努力理解这种多样性，并将这一难题的不同方面组合成一个连贯的模型。新模型从观察者的视角解释了观察结果的差异。“这就像有张面纱覆盖了一只野兽的某些部分，”拉米雷兹-鲁伊兹解释道，“从某些角度，我们看到的是一整只野兽，但从其他角度看，野兽又被遮住了。同样一只野兽，但给我们的感觉是不一样的。”
　　Jane Lixin Dai等研究者开发的这一模型结合了包括广义相对论、磁场、辐射和气体流体动力学等在内的多个要素。

　　超大质量黑洞是星系中央密度极大的区域，其质量可达太阳的数十亿倍。它们会导致时空下陷（想象图），即使光线也无法逃脱其引力。

　　什么是黑洞？
　　黑洞的密度极大，以至于没有任何形式的辐射——即使是光——能够逃脱它们的引力。在巨大的引力作用下，黑洞能将尘埃和气体聚拢在周围。科学家推测，黑洞的巨大引力可能就是星系中的恒星围绕运转的原因。不过，黑洞的起源一直是未解的谜题。
　　天文学家认为，黑洞可能是巨大的尘埃云团——比太阳大10万倍——塌缩形成的。许多这样的黑洞不断融合，最终形成更加庞大的超大质量黑洞，后者在所有已知的大型星系中央都有发现。
　　另一方面，超大质量黑洞也可能来源于巨型恒星——质量可达太阳的100倍。在燃料耗尽之后，巨型恒星可能会塌缩形成黑洞。巨型恒星死亡之后也可能形成超新星，这是一种剧烈的爆发过程，能将物质从恒星外层抛射到太空深处。（任天）

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