星際怪獸一張嘴就吃掉了一個世界

星際怪獸一張嘴就吃掉了一個世界

藝術家筆下描繪的超大質量黑洞撕碎併吞吃恆星,並在此過程中產生相對論噴流。Sophia Dagnello / NASA

星際怪獸一張嘴就吃掉了一個世界

潮汐干擾事件產生的相對論噴流。左右兩部分影像是在不同的波段上拍攝的。Seppo Mattila / Miguel Pérez-Torres

兩位喜歡研究恆星正常死法的天文學家不小心看到了一種他們不太願意看到的場景——謀殺。

壽終正寢的恆星中有一部分,亦即那些質量特別大的,會爆發變成超新星。這兩位天文學家最感興趣的,就是這種天文現象。但超新星爆發有很大的偶然性。銀河系平均每50至100年才會出現一顆超新星,但那些所謂的星暴星系概率要高得多。它們平均每3至4年就會出現一顆。

恐怖的謀殺案就發生在這樣一個星系中。2005年1月,天文學家Seppo Mattila發現,1.46億光年外的Arp 299星系內出現了一道耀眼的紅外閃光。Arp 299實際上由兩個星系組成,它們是一對發生衝突的星系。紅外閃光源自其中一個星系內部,這個星系內潛伏著一個被濃密塵埃環包裹著的超大質量黑洞。Mattila不明所以,決定一探究竟。

同年晚些時候,另一位天文學家Miguel Pérez-Torres在研究超新星時,又在出現過紅外閃光的位置上發現了一個能夠產生無線電波的信號源。回顧Mattila的研究後他意識到,他們看到的恐怕是同一個物體。隨後他們便建立了三十多人的科學家團隊,共同研究這一神秘現象。

十年辛苦不尋常。這些科學家最終發現,無線電波的源頭有一個明亮的泡,還有一條噴流狀的結構從泡中向外伸展而出,並以近光速向外前行。這一切表明,他們看到的絕非超新星爆發,而是一起潮汐干擾事件。只有這樣的事件,才會產生相對論物質噴流。

這種天文現象的稀有程度是超新星的上千倍。

人們以前也看到過這種現象,但從來沒有這麼近距離(相對而言),這麼細緻地看過。這是人們第一次看到一個黑洞是如何把一顆恆星,連同它的世界一起撕碎,並將其作為晚餐吞下肚的。而過去發現的那些超大質量黑洞大多平靜地安坐在星系中心。

類似的恆星謀殺案在宇宙中其實隨處都有機會發生。而通過案例分析,天文學偵探們能夠更加準確地掌握黑洞這種怪獸的習性。

星際怪獸一張嘴就吃掉了一個世界

Arp 299是一對發生衝突的星系。維基百科 / NASA

參考:http://science.sciencemag.org/content/early/2018/06/13/science.aao4669


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