眾所周知,黑洞對其附近的恒星具有破壞性。天文學家經常看到的閃光,代表恒星在事件視界(一個它們離得太近的黑洞)坍塌時的垂死掙扎。然而,在極少數情況下,一顆恒星并沒有完全被其巨大的鄰居吞噬,而是被拉入軌道,導致更慢的死亡,如果恒星能有感覺,這可能會更痛苦。

一項利用錢德拉和其他一些儀器的X射線結果進行的新研究,詳細描述了一個位于遙遠星系中心的超大質量黑洞,這個黑洞正在慢慢吞噬它在軌道上捕獲的一顆恒星,這可以讓科學家更多地了解各種感興趣的物理過程。
這篇新論文是幾年前一系列研究中最新的一篇。它始于2018年發現的“AT2018fyk”,這是一個“潮汐破壞事件”(TDE)。TDE是天文學家在恒星被黑洞吞噬時看到的景象。AT2018fyk最初是由美國宇航局的中子星內部成分探測器(NICER)捕獲的。后續觀測由錢德拉和歐洲航天局的X射線望遠鏡XMM-Newton完成。
在一個典型的場景中,這將是故事的結尾 —— 恒星被吃掉了,釋放出一些異常強烈的X射線和紫外線,我們用8.6億光年外的儀器捕捉到了它們。然而,大約兩年后,天文學家注意到來自同一黑洞的X射線和紫外線輻射又出現了一次高峰。

第二次光度峰值很可能是由于恒星在黑洞周圍的高橢圓軌道上被捕獲時,再次被部分吞噬所致。每隔幾年,它就會離得足夠近,導致更多的物質被撕裂,導致另一次TDE。但這一次,科學家們準備好了,并設計了一個關于TDE何時結束的假設。
他們的計算指向2023年8月,所以他們要求提供錢德拉的觀測時間。果然,在2023年8月14日,他們看到黑洞的輻射明顯變暗。要么這顆恒星最終完全屈服并被撕裂,要么它又活著逃出來了,并將繼續在它那個大得多的鄰居周圍古怪地跳舞。
無論哪種方式,每次都肯定會損失質量,因為第二個事件比第一個事件更不明亮。按照這個邏輯,如果有第三個事件發生,下一個事件應該更不明亮。
AT2018fyk的核心恒星最初可能并不孤單。研究人員預測,它是一個雙星系統的一部分,但一旦它的伴星被黑洞的引力阱困住,它就被拋出了。它現在正以更快的速度遠離黑洞,可能有足夠的動量完全離開它的星系。
它的合作伙伴就沒那么幸運了。這顆恒星是否有足夠的物質來進行第三輪發光燃燒還有待觀察。該系統的物理特性預測,隨后的亮度增加將發生在2025年5月至8月之間,持續大約兩年,比之前的變化要長得多。考慮到這個系統現在引起的興趣,以及它測試罕見事件(如TDE)理論的能力,研究小組明年可能會找到更多的觀測時間,來檢查這個令人興奮的黑洞的潛在第三點。
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