开拓性发现！5亿光年外，黑洞正在吞噬一颗超大质量恒星

黑洞每月一次吞噬，恒星逐步走向消亡，这是属于“宇宙怪兽”的饕鬄盛宴

导语：天文学家表示，这场持续一周的恒星撕裂，为那些很快就发生一次和一年才发生一次的撕裂事件之间补上了缺失已久的一环。 天空中同一位置拍摄的Swift J0230恒星爆发前(左)和爆发后(右)的X射线图像。(图片来源：Daniele B. Malesani / PanSTARRS)

宇宙似乎也配备了自己的“开关”。

大约5亿光年之外，一颗与太阳一般大小的不幸恒星正在被吸入一个小型黑洞，每次都会持续一周。天文学家偶然发现了这个情况，因为他们注意到了伴随着吞噬的明亮闪光。这些闪光在恒星物质被黑洞吞噬时爆发，闪光将持续7-10天，随后突然停止，就像是在按电灯开关一样。而将近一个月后，黑洞会对恒星再次发起吞噬。

2022年6月，尼尔·格雷斯·斯威夫特天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）首次记录下了这颗名为Swift J0230的白矮星，观测结果显示，这颗恒星每次接近黑洞时，都有相当于地球质量三倍的物质被撕碎和吞噬。天文学家称这一过程为“潮汐瓦解事件”，这类事件目前已知的只有100次左右。

像Swift J0230白矮星这样，一颗星体只有部分质量被黑洞吞噬的现象并不罕见——之前有研究指出，这样“半死亡”的星体甚至比那些完全被吞噬湮灭的星体更多——但是以往发现的那些爆发闪光要么几小时发生一次，要么一年发生一次。而发现Swift J0230白矮星的团队观察到的这个新现象，为此提供了一个很好的中间值。

英国莱斯特大学的研究助理罗伯·埃尔斯·费里斯（Rob Eyles-Ferris）在一份声明中说道：“在这些部分被吞噬的星体群中，Swift J0230白矮星是对过往研究的补充，这很令人兴奋，因为它向我们展示了已经被发现的另外两类星体之间确实是有联系的，为这个新的体系补上了缺失的一环。”

该团队将Swift J0230称为一项“偶然发现”，因为在之前2021年12月至2022年1月之间的观测中，并没有发现过这一开拓性的恒星撕裂事件。在6月的初步探测之后，对Swift J0230的定期观测显示，这颗恒星的亮度在第四天迅速下降。根据这项新研究的数据，它在57千秒（即15.8小时）内变暗到了原先亮度的1/20。不久之后，这颗恒星就变得难以用望远镜观测到了。

该团队对Swift J0230位置的最佳猜测是靠近银河系中心的某个地方，正如人们所预料的一样，因为黑洞通常都位于那里。然而，值得注意的是，这颗恒星疑似所处的位置与2020年发现的一颗Ⅱ型超新星的位置一致。对于该团队所看到的现象是否实际上是一颗恒星发生的爆炸，研究小组并没有完全排除这种可能性，但研究人员在他们的新研究中说明:“很难想象超新星是如何演变成我们所探测到的这个物体的。”

天空中同一位置拍摄的Swift J0230恒星爆发前(左)和爆发后(右)的X射线图像。(图片来源：Daniele B. Malesani / PanSTARRS)

这场恒星撕裂事件中所涉及的黑洞，位于一个名为2MASX J02301709+2836050的星系的中心，这个星系很小，但质量却是太阳质量的1万~10万倍左右。相比之下，银河系中心的超大质量黑洞比我们的太阳大400多万倍，而潜藏在太空深处的许多其他黑洞的质量大约是太阳的1亿倍。

这项新研究标志着第一次观测到如太阳这般大小的恒星被撕碎，它向人们展示了相对较小的黑洞可以是多么“饥饿”的宇宙怪兽。然而，这个独特的无底洞为什么只是部分撕裂了这颗恒星，对此人们还没有很好的解释。

目前关于这些恒星撕裂事件的大部分研究都聚焦在恒星与黑洞的距离上，这是恒星会被撕碎到何种程度的主要决定因素。为了了解更多信息，另一个天文学家团队在2021年使用超级计算机模拟了八种不同类型的恒星在靠近超大质量黑洞时是如何扭曲的。

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这些结果表明，恒星的初始密度也是一个重要因素，并且在恒星的最终消亡过程中，部分撕裂起到了“重要但之前被忽视”的作用，可以“在大质量恒星完全分裂解体之前逐渐削弱这些恒星”。

Swift J0230似乎也将面临相似的命运。

BY：Sharmila Kuthunur

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