恆星“死亡吶喊”揭示中等質量黑洞蹤跡

一個國際天文學研究團隊發表報告說,他們觀測到一顆恆星被黑洞撕裂、吞噬的過程中發出的輻射,推算出該黑洞的質量處於中等水平,這是迄今最強有力的中等質量黑洞存在的證據。此前科學家發現的黑洞處於兩個極端,要麼是恆星質量黑洞,質量為太陽的幾倍到幾十倍;要麼是超大質量黑洞,質量為太陽的上百萬倍乃至幾十億倍。介乎兩者之間的中等質量黑洞難覓蹤跡,觀測證據很少而且不夠可靠。

恆星“死亡吶喊”揭示中等質量黑洞蹤跡

美國新罕布什爾大學與歐洲同行組成的研究團隊在英國《自然·天文學》雜誌上發表論文說,他們綜合多個天文望遠鏡的觀測數據,分析了一顆恆星輻射突然增強然後衰減的過程,發現它符合“潮汐撕裂事件”的特徵。

如果恆星離黑洞太近,會被黑洞引力產生的潮汐作用撕裂,一部分物質被高速甩出,其餘物質沿著螺旋軌道跌入黑洞,這種現象稱為潮汐撕裂事件。這類事件發出的輻射類型、能量分佈、變化方式有著獨特性質,是恆星被黑洞撕裂時發出的“死亡吶喊”。

研究人員此次觀測的這顆恆星位於一個遙遠星系外圍的星團中,於2003年10月出現多波段輻射增強,此後10年間輻射強度逐漸減弱。相關數據顯示,這次事件是一箇中等質量黑洞造成的,其質量約為太陽的幾萬倍。

研究人員說,通常認為中等質量黑洞會很“安分”,它們引發的潮汐撕裂事件非常罕見,極難觀測到。新發現意味著星系周圍可能有許多中等質量黑洞,與現有的星系形成理論吻合。

恆星質量黑洞是恆星衰老死亡後形成的,超大質量黑洞的來源則尚無定論,有人認為它們由中等質量黑洞聚集而成。尋找中等質量黑洞有助於揭示超大質量黑洞的來源,更好地理解宇宙演化過程。


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