由于黑洞“消化不良”在三年后引发“打嗝”事件

2022-11-01 03:11

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黑洞是已知宇宙中最极端的物体。当恒星生命周期结束时，它便摇身一变成为引力巨大的黑洞——宇宙中的无尽吞噬者，任何物体甚至光都无法逃离它的“巨口”。这些引力巨兽会周期性地吞噬恒星及其附近的其他物体，并释放出大量的光和辐射。

黑洞平时是“看”不到的，因为光线也无法逃逸。但是在黑洞吞噬大质量物体时，会发出大量的光，这被称为潮汐破坏事件（tidal disruption events，TDEs，指代恒星被黑洞碾碎事件）：当一颗恒星接近黑洞时，引力开始拉伸恒星，从恒星中被拉出的细长的物质在黑洞周围盘旋，随着它们与黑洞距离的逐渐减小，它们运动的速度就会在越来越强的黑洞引力作用下不断地加快，在距离黑洞一定距离的区域里，黑洞强大的潮汐引力已经把自己捕获的物质撕扯成原子甚至是亚原子粒子的“碎块”。

这些“碎块”在此时已被加速得非常快（接近光速），甚至连黑洞这种“宇宙巨兽”一时半会也吞噬不了它们，于是这些“碎块”就在这里聚集起来，形成了一个围绕着黑洞高速旋转的盘状结构，这种结构被称为“吸积盘”。

图源：NASA/CXC/M.Weiss

由于黑洞“吸积盘”里的“碎块”运动状态并不统一，因此它们就会不断地碰撞和摩擦，从而产生极高的温度，在这种情况下，它们就会释放出大量的高能射线（如伽马射线、X射线），这会在宇宙中产生一次亮度极高的爆发事件。

2018年10月，一颗质量为太阳的十分之一的小恒星在离地球6.65亿光年的星系中因为距离一个黑洞太近而被吞噬。空间望远镜科学研究所的博士后研究员，也是这篇新论文的合著者 Sebastian Gomez 表示，当时这次吞噬看起来与其他TDEs事件没什么不同，持续了几个月之后就变得暗淡下来，于是在将其命名为“AT2018hyz”后，他就埋头去做别的工作了。

但是三年后的新发现让 AT2018hyz 变得特别了：一般来说，黑洞在吞掉恒星之后，由于某些“消化不良”的问题，会将多余的物质喷发出去，这个过程都很快，不会延续很久。但是，这次的“排出”却非同一般：2021年，哈佛大学史密森天体物理中心的研究团队观察到上述吞噬天体的黑洞附近突然再次爆发出强烈的闪光，同时大量物质以50%的光速被喷出，这个速度也远高于TDEs事件中平均为10%光速的喷发速度。