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美国宇航局的“雨燕”揭示了一颗恒星突入黑洞的过程

时间：2022-01-09 12:25:07 来源：

这位艺术家的渲染图显示了名为ASASSN-14li的潮汐破坏事件，其中一颗恒星在离300万太阳能质量黑洞太近的地方徘徊，被撕裂了。碎片聚集到黑洞周围的吸积盘中。来自NASA的Swift卫星的新数据表明，磁盘的初始形成是由潮汐碎片流入和流出之间的相互作用所决定的。

利用来自NASA的Swift卫星的观测结果，一组天文学家详细描述了名为ASASSN-14li的潮汐破坏事件。

大约2.9亿年前，很像太阳的恒星在离星系中心黑洞太近的地方徘徊。强烈的潮汐将恒星撕裂，产生了光学，紫外线和X射线光的爆发，并于2014年首次到达地球。现在，一个由美国宇航局（NASA）迅速卫星提供的观测结果的科学家团队，绘制了名为ASASSN-14li的事件，并说明了产生这些不同波长的方式和位置，因为破碎的恒星碎片围绕着黑洞。

“我们发现在可见光和紫外光中观察到类似变化的一个月后，X射线的亮度发生了变化，”麻省理工学院麻省理工学院天体物理学家Dheeraj Pasham说，他是首席研究员。的研究。“我们认为这意味着光和紫外线的发射远离黑洞，那里的椭圆形轨道物质流相互碰撞。”


该动画说明了潮汐破裂的恒星产生的碎片如何与自身碰撞，从而产生了冲击波，该冲击波发出了远离黑洞的紫外线和光学光。根据Swift对ASASSN-14li的观察，这些团块花了一个月左右的时间才退回黑洞，在黑洞中，它们产生的X射线发射变化与早期的紫外线和光学变化相关。

天文学家认为，ASASSN-14li是由太阳般的恒星在距离我们银河系中心的300万太阳质量黑洞太近的位置徘徊而产生的。相比之下，像这样的黑洞的事件视界大约是太阳的13倍，而被破坏的恒星形成的吸积盘可能会延伸到距太阳地球距离的两倍以上。

当一颗恒星越过黑洞时，其质量是太阳质量的10,000倍或更多倍，那么潮汐力便超过了恒星自身的引力，从而将恒星转化成碎片流。天文学家将此称为潮汐破坏事件。朝黑洞坠落的物质聚集在一个旋转的吸积盘中，在那里被压缩并加热，最终溢出整个黑洞的事件视界，在该视界范围内，任何东西都无法逃脱，天文学家无法观察到。潮汐破坏耀斑携带有关这些碎片最初如何沉降到吸积盘中的重要信息。

天文学家知道这些耀斑中的X射线发射非常靠近黑洞。但是光学和紫外光的位置还不清楚，甚至令人费解。在一些研究得最好的事件中，这种辐射似乎位于比黑洞潮汐可能使恒星破碎的位置更远的位置。另外，发出光的气体似乎在稳定温度下保持的时间比预期的要长得多。

ASASSN-14li是在2014年11月22日发现的，该图像是由“超新星”全天空自动调查（ASASSN）获得的，其中包括夏威夷和智利的机器人望远镜。使用Swift的X射线和紫外线/光学望远镜进行的后续观察在八天后开始，并在接下来的九个月中每隔几天进行一次。研究人员使用来自加利福尼亚州戈莱塔市的拉斯库姆布雷斯天文台的光学数据对后来的斯威夫特观测进行了补充。

Pasham，Cenko及其同事在描述《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）中发表的结果的论文中，展示了下落的碎片之间的相互作用如何产生观察到的光学和紫外线发射。

潮汐碎片最初落入黑洞，但过冲，沿着椭圆形轨道向后弯曲，最终与进入的流碰撞。

斯威夫特代理首席研究员，科学团队成员戈达德的布拉德利·琴科（Bradley Cenko）说：“碎屑撞击进来的水流，导致冲击波发出可见光和紫外线。”“当这些团块落入黑洞时，它们还会调制那里的X射线发射。”

需要进一步观察其他潮汐破坏事件，以进一步阐明光学和紫外线的起源。

出版物：Dheeraj R. Pasham等人，“潮汐干扰耀斑ASASSN-14li产生的光学/紫外线至X射线回波”，ApJL，2017年； doi：10.3847 / 2041-8213 / aa6003


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