迄今為止，天文學家們已經發現了許多在邂逅黑洞後完全被其撕裂的恆星——即所謂的“潮汐力破壞事件”，但很少聽聞有近距離接觸黑洞卻僥倖逃脫的“幸運星”。
據美國“物理學組織”網站4月24日消息稱，一個天文學家團隊在《皇家天文學會月刊》發文宣佈，他們已經獲得的X射線證據可能顯示，的確存在這樣的誘人故事。
美國航空航天局（NASA）的錢德拉X射線天文臺和歐洲宇航局（ESA）的“XMM-牛頓”多鏡片X射線太空望遠鏡的觀測數據表明，2.5億光年外的一個星系中有一顆紅色巨型恆星曾靠近過一個超大質量黑洞，並逃過一劫。
這個星系被命名為“GSN 069”，而這個黑洞的質量大約是太陽的40萬倍，算是超大質量黑洞家族中最小的一類。當這顆恆星被該黑洞引力捕獲時，富含氫的恆星外包裹層就會被剝離並扯向黑洞，於是剩下的恆星內核就成了眾所周知的白矮星。
這項研究的成果之一、英國萊斯特大學的Andrew King介紹道：“據我對X射線數據的解讀，這顆白矮星倖存了下來，但並沒有完全逃脫黑洞。現在它被困在圍繞黑洞運行的橢圓形軌道上，大約每9個小時環繞一圈。”
當這顆白矮星每天繞軌近乎三次時，黑洞會在它離其最近時（不超過視界半徑15倍的距離，即在不可返回的點以外）將它的物質拉向黑洞。每當恆星碎片進入黑洞周圍的圓盤時，那裡就會釋放出錢德拉和XMM-Newton可以探測到的X射線信號。此外，King預測由黑洞和白矮星組成的雙星會發射引力波，尤其當它們在距離最接近的位置時。
那麼，這顆恆星及其軌道在未來會面臨什麼局面呢？科學家推測，一方面在引力波的作用下以及恆星在失去質量而體積變小時，它的軌道會變得更圓，軌道半徑也會增加；另一方面，隨著白矮星離黑洞的距離穩步增加，其質量減少的速度會穩步下降。
King解釋道：“這顆恆星會努力逃跑，但卻沒有辦法逃脫。黑洞會越來越慢地吞噬它，但永遠不會停止。原則上，這種質量損失會持續到白矮星在大約一萬億年後縮小到與木星相當的質量為止。對於宇宙來說，這將是一種非常緩慢而複雜的方式來創造一顆行星！”King預言，這顆白矮星的質量只有太陽質量的十分之二。如果它曾是那顆完全被剝離氫元素的紅色巨型恆星的核心，那麼它就應該富含氦元素，因為在該恆星的演化過程中，氫原子會聚變產生氦。
原創編譯：朱明逸 審稿：阿淼 責編：唐林芳
期刊來源： 《皇家天文學會月刊》
期刊編號： 1745-3933
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https://phys.org/news/2020-04-star-survives-black-hole.html
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