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黑洞“拆散”恒星情侣,双星系统如何上演逃脱与吞噬的宇宙大戏?

   时间:2025-03-23 15:24:16 来源:ITBEAR编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

天文学家近日观测到一个前所未有的天文现象:一个超大质量黑洞在吞噬恒星的过程中,竟然两次释放出强烈的光芒。这一发现不仅为探索潮汐瓦解事件(TDE)提供了新的视角,还可能揭开重复性潮汐事件的神秘面纱。

这个位于星系WISEA J122045.05+493304.7核心、距离地球约4.08亿光年的超大质量黑洞,编号为ASASSN-22ci。它先是于2022年2月被全天超新星自动巡天项目(ASAS-SN)捕捉到一次“普通”的TDE事件,即黑洞撕裂并吞噬恒星的过程。然而,720天后,当研究团队再次对ASASSN-22ci进行观测时,竟然发现它再次爆发出耀斑,这一意外发现让科学家们兴奋不已。

TDE是宇宙中一种极端而罕见的现象,当恒星过于靠近超大质量黑洞时,黑洞的巨大引力会在恒星内部产生极强的潮汐力,将恒星撕裂为一条巨大的物质流。这些物质围绕黑洞旋转,形成吸积盘,并最终被黑洞吞噬。然而,一个TDE事件发生两次或多次爆发的情况却极为少见。

夏威夷天文学家杰森·辛克尔领导的研究团队推测,ASASSN-22ci的两次耀斑可能是由于黑洞捕获了一个双星系统。在这个双星系统中,一颗恒星逃脱了黑洞的吞噬,而另一颗则被撕裂并吞噬。如果这一推测成立,那么ASASSN-22ci将成为研究重复性潮汐事件的宝贵案例。

辛克尔指出,ASASSN-22ci的特殊性在于其光变曲线与光谱特征在已观测到多次耀斑的TDEs中最为“典型”。这使得科学家们能够对两次爆发的物理性质进行可靠对比,从而更深入地理解TDE的物理机制。

研究团队还估算了ASASSN-22ci宿主星系中心超大质量黑洞的质量,约为300万倍太阳质量,略低于银河系中心超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)。而引发此次事件的恒星质量可能与太阳接近,但目前尚无法确定该恒星是否曾拥有未遭撕裂命运的伴星。

尽管科学家们尚未明确双峰TDE的成因,但他们推测其触发机制可能涉及超大质量黑洞通过“希尔斯捕获”过程俘获双星系统。在希尔斯捕获过程中,紧密双星系统经过超大质量黑洞并发生部分瓦解,其中一颗恒星以极高的速度被抛离,而另一颗则可能经历反复的“部分潮汐瓦解事件”。

辛克尔表示,如果剩余恒星运行到最接近黑洞的位置(即近星点)处于超大质量黑洞的“潮汐半径”范围内时,就会发生这种现象。每次该恒星经过黑洞时,都会进一步被瓦解,并在黑洞周围产生一个明亮的耀斑。ASASSN-22ci事件中两次耀斑的相似性表明,它们很可能源自黑洞对同一恒星的重复性潮汐瓦解作用。

研究团队预计,如果ASASSN-22ci的成因确如假设所言,即单一的恒星被反复撕裂,那么他们将在2026年初观测到第三次耀斑。这一预测为研究这类剧烈且极具破坏性的事件提供了独特的机遇,并可能揭示更多关于超大质量黑洞和潮汐瓦解事件的秘密。

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