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AT2021ehb 潮汐瓦解(tidal disruption_NASA 異常近距離瞥見黑洞吞食恆星
2024-12-01 00:33:09 *
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作者 主題: AT2021ehb 潮汐瓦解(tidal disruption_NASA 異常近距離瞥見黑洞吞食恆星  (閱讀 1356 次)
peter
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星系團
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文章: 49358



« 於: 2023-01-02 10:40:57 »

https://technews.tw/2023/01/01/nasa-gets-unusually-close-glimpse-of-black-hole-snacking-on-star/ 

NASA多台望遠鏡最近觀測到巨大黑洞撕裂一顆離得太近的恆星。它位於離地球約2.5億光年的另一個星系中心,是迄今觀察到黑洞摧毀近距離恆星的第五個例子。

一旦恆星被黑洞引力徹底撕裂,天文學家發現黑洞周圍的高能X射線急劇增加,這表明當恆星物質拉向黑洞時,在黑洞周圍形成極熱光暈。NASA的NuSTAR(Nuclear Spectroscopic Telescopic Array)衛星能靈敏觀測到這些波長,此事件提供光暈形成和演化前所未有的視角。研究發表於《Astrophysical Journal》。

此種黑洞破壞恆星稱為潮汐瓦解(tidal disruption),可了解遭黑洞巨獸捕獲的物質完全被吞噬前會發生什麼事。

科學家可研究的多數黑洞都被熱氣包圍,這些熱氣累積多年,有的甚至幾千年,並形成數十億英里寬的圓盤。某些情況下,圓盤比整個星系還亮。即使明亮光源周圍,尤其不太活躍的黑洞周圍,一顆被撕裂的恆星也很突出。從開始到結束,通常只需幾週或幾個月時間。潮汐瓦解過程可觀測性和短持續時間,故對天文學家來說特別有吸引力,可梳理黑洞引力如何作用至周圍物質,創造出令人難以置信的燈光秀和新物理特徵。

共同作者、巴爾的摩STScI(Space Telescope Science Institute)天文學家Suvi Gezari表示:潮汐瓦解是種宇宙實驗室,是我們即時觀察潛伏在星系中心的巨大黑洞的窗口。
令人驚訝的訊號

新研究焦點是名為AT2021ehb的事件,發生於中心黑洞質量約太陽質量1千萬倍(約保齡球和鐵達尼號的差異)的星系。恆星離黑洞最近那側比離黑洞遠那側受拉力更大,將整個恆星撕裂,只留下一團長長的熱氣。

熱氣會在黑洞周圍翻騰,互相碰撞,認為會產生衝擊波和向外流動氣流,產生可見光,以及人眼不可見的波長如紫外線和X射線。然後熱氣沉降到圍繞黑洞旋轉的圓盤,就像水在排水管裡旋轉,熱氣摩擦產生低能X射線。就AT2021ehb而言,一系列事件僅發生100天。

事件2021年3月1日由南加州帕洛瑪天文台的Zwicky Transient Facility(ZTF)首次發現。之後NASA Neil Gehrels Swift Observatory衛星和Neutron star Interior Composition Explorer(NICER)太空望遠鏡(觀測的X射線波長比前者更長)開始研究。

首次發現事件約300天後,NASA NuSTAR開始觀測此系統。NuSTAR探測到光暈時,科學家很驚訝,光暈為一團熱電漿,因光暈通常伴隨著從黑洞向相反方向流動的氣體噴流出現。然而AT2021ehb潮汐瓦解沒有噴流,讓觀測到光暈出乎意料。光暈發射X射線能量比黑洞任何部分都高,但科學家不知道熱電漿從何而來,也不知道究竟怎麼變得如此熱。

加州理工學院Yuhan Yao表示:「我們從未見過沒有噴流的情況,發生像這樣的X射線潮汐瓦解事件,代表有可能解開導致噴流和產生光暈的原因。對AT2021ehb的觀察結果與磁場形成光冕有關之觀點一致,我們想知道導致磁場如此強大的原因。」

Yao還領導尋找更多ZTF發現的潮汐瓦解事件,然後用Swift、NICER和 NuSTAR等望遠鏡觀察。每次觀察都提供新見解,以確認AT2021ehb和其他潮汐瓦解事件觀察到的現象。
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