直擊黑洞撕碎恆星全過程,輻射亮度超越宿主星系 4 倍

作者 | 發布日期 2019 年 10 月 01 日 17:42 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly


當一顆恆星太過靠近黑洞時,下場就是被後者巨大的引力拖過去無情摧毀,但科學家過去發現類似事件時,通常恆星已被撕裂殆盡。最近,NASA 衛星幸運地直擊了遠方一個質量達太陽 630 萬倍的黑洞,從頭到尾吞噬 1 顆質量與太陽差不多的恆星,這場罕見事件命名為 ASASSN-19。

宇宙藏有許多令人難以想像的暴力事件,比如類星體、超新星爆發、伽馬射線爆發等,一顆超新星爆發所釋放的輻射能量可與太陽一生的輻射總能量相當,且過程突發的電磁輻射能照亮整個星系,雖然持續時間短暫,但以銀河系來說,平均 1 個世紀會出現 1 次超新星爆發事件。

相對之下,黑洞進食事件就變得很罕見,大約每 1~10 萬年才會發生 1 次;而如果我們要目睹一顆恆星靠近黑洞、被黑洞撕裂得完整過程,簡直難上加難。幸運的是,最近 NASA 凌日系外行星巡天衛星(TESS)從 3.75 億光年外的 2MASX J07001137-6602251 星系中,拍下了這罕見天文奇景。

該事件命名為 ASASSN-19bt,為一顆太陽大小的恆星過度靠近超大質量黑洞,跨過所謂的「洛希極限(Roche limit)」──兩種天體相安無事的底線,一旦跨過這道平衡,黑洞潮汐力將獲得壓倒性的力量開始撕碎小天體,這過程又稱為潮汐力崩解事件(tidal disruption event,TDE)。

根據 NASA 說法,TESS 在 41 天內看見黑洞​​附近的光度平穩上升,甚至比宿主星系還要亮 4 倍,代表被撕碎的恆星物質形成黑洞吸積盤,於高速磨擦的過程中釋出高能輻射;此外,TESS 記錄到 ASASSN-19bt 事件在光度持續提高的同時,會先經歷短暫的冷卻現象(溫度從 40,000℃ 降低至 20,000℃)才趨於穩定,這些資訊能幫助其他科學家區別出更多的宇宙爆發事件。

新論文發表在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal),可以先在《arXiv》網站閱覽。

(首圖來源:Robin Dienel/卡內基科學研究所

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