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巨大黑洞摧毁恒星发出回响信号:爆发能量照亮周围天体

2016-09-19  摩羯天尘

巨大黑洞摧毁恒星发出回响信号:爆发能量照亮周围天体
2016年09月19日 08:54 新浪科技 微博

天文学家已经探测到了被超大质量黑洞摧毁的恒星所发出的回响信号。上图描绘了恒星被超大质量黑洞撕裂时发出的物质流。  天文学家已经探测到了被超大质量黑洞摧毁的恒星所发出的回响信号。上图描绘了恒星被超大质量黑洞撕裂时发出的物质流。
在恒星被摧毁的同时,会产生由高能紫外线和X射线组成的闪光,会摧毁黑洞周围靠得太近的尘埃。剩余的尘埃会形成围绕在黑洞周围的圆盘形“壳”(shell)结构。  在恒星被摧毁的同时,会产生由高能紫外线和X射线组成的闪光,会摧毁黑洞周围靠得太近的尘埃。剩余的尘埃会形成围绕在黑洞周围的圆盘形“壳”(shell)结构。
超大质量黑洞位于所有已知星系的中心,提供了维持星系所需的引力。它们会在垂直于星系盘的方向上产生密集的气体喷流。  超大质量黑洞位于所有已知星系的中心,提供了维持星系所需的引力。它们会在垂直于星系盘的方向上产生密集的气体喷流。

  新浪科技讯 北京时间9月19日消息,据国外媒体报道,超大质量黑洞是宇宙中密度最高的物体,它们所提供的引力能维持整个星系作为一个整体。但是,超大质量黑洞也是怪物一般的存在,能将靠得太近的恒星撕碎并吞噬。现在,天文学家已经探测到了被这些巨大黑洞摧毁的恒星所发出的回响信号。

  天文学家把这些毁灭性的事件称为“恒星潮汐撕裂”(stellar tidal disruption),事件过程中发出的巨大能量会产生照亮周围天体的明亮闪光。

  利用美国航空航天局(NASA)的广域红外线巡天探测卫星(Wide-field Infrared Survey Explorer,简称WISE)获得的数据,天文学家揭示了恒星潮汐撕裂发生时,周围的尘埃吸收闪光的能量,并像回声一样重新将能量释放出来的过程。对这些事件所释放能量的测量也比以往精确得多。

  这项研究发现了三次这样的事件,其结果将帮助天文学家对超大质量黑洞的规模,以及它们如何影响周围空间有更深入的了解。研究第一作者、约翰霍普金斯大学的天文学家Sjoert van Velze说:“这是我们第一次从多次潮汐撕裂事件中清晰地观察到红外光回响。”

  他的研究发表在近期的《天体物理杂志》(Astrophysical Journal)上。研究中对5次可能的潮汐撕裂事件进行了分析,并在其中三次事件中发现了红外光回响。据报道,在另一项独立的研究中,中国科学技术大学的研究者发现了第四例可能的红外光回响。

  这些发现将帮助天文学家对遥远星系中央,围绕在超大质量黑洞周围的尘埃进行新的估计,从而为估算黑洞规模及其对星系的影响提供关键信息。当恒星被拉入超大质量黑洞中时,它们会延伸、拉长,这一过程被称为“意大利面化”(spaghettification)。

  在恒星被摧毁的同时,会产生由高能紫外线和X射线组成的闪光,会摧毁黑洞周围靠得太近的尘埃。剩余的尘埃会形成围绕在黑洞周围的圆盘形“壳”(shell)结构。这层尘埃壳会吸收闪光的能量,之后以红外辐射的形式将能量释放出去。

  “黑洞摧毁了介于它自身和尘埃壳之间的一切,” Sjoert van Velze说,“这就像黑洞通过扔火把的方式清理了自己的房间。”在这些新研究中,天文学家使用了一种被称为“光子混响”(photo-reverberation)的技术,对尘埃发出的光线进行了详细研究。他们测量了原始闪光与后发红外闪光之间的延迟,从而确定黑洞与尘埃之间的距离。

  共同作者、NASA喷气动力实验室的天文学家Varoujan Gorjian博士说:“我们的研究证实了尘埃的存在,并且我们能利用这些尘埃来确定恒星被摧毁时发出了多少能量。”(任天)



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