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钱德拉揭示了十年持续的潮汐破坏事件

发布时间:2018-05-16 点击量:1

这位艺术家的插图描绘了天文学家称之为“潮汐破坏事件”或TDE。这就是当一个物体,比如恒星徘徊在黑洞附近时,被黑洞强烈的引力所产生的潮汐力所破坏。在TDE期间,一些恒星碎片以高速向外抛出,而其余部分(如图中红色材料所示)随着朝向黑洞而变得更热,产生明显的X射线光斑。蓝色显示从这种不透明材料吹出的风。

em三位X射线天文台在他们的数据中已经发现了一件令人瞩目的事件:一个长达十年之久的黑洞被一个黑洞击中了将近20亿光年。这被称为潮汐破坏事件,发生在物体太靠近黑洞并被重力撕裂时发生。其他类似的事件之前已经见过,但这一次更长,代表了非常大的一顿饭。 / em

据天文学家称,一个巨大的黑洞撕裂了一颗恒星,然后在它的遗体上肆虐了大约十年。这比任何观察到的黑洞死亡事件的时间长十倍以上。

研究人员利用美国宇航局钱德拉X射线天文台和斯威夫特卫星以及欧空局XMM-Newton的数据做出了这一发现。

三颗轨道式X射线望远镜发现了一个“潮汐破坏事件”(TDE)的证据,其中由黑洞引力引起的潮汐力可以摧毁一个物体 - 如星星 - ,它们过于靠近。在TDE期间,一些恒星碎片以高速向外抛出,其余的则落向黑洞。当它向内传播被黑洞摄取时,物质会加热到数百万度,并产生明显的X射线光斑。

“我们目睹了一位明星的壮观而长久的消亡,”负责这项研究的新罕布什尔州达勒姆市新罕布什尔大学的林大成说。 “自20世纪90年代以来,已经发现了数十起潮汐破坏事件,但没有一次能够保持光亮,几乎与这一次一样长。”

跨越十年的这个事件的非常长时间的光明阶段意味着在观测到的TDE中,这是在这些事件之一中被完全撕裂的最大质量恒星,或者是第一个小颗星被完全撕裂的恒星。

包含这个强制馈入黑洞的X射线源,以其简称XJ1500 + 0154而闻名,位于离地球约18亿光年的小银河系中。

在2005年4月2日的Chandra观测中没有检测到震源,但在2005年7月23日的XMM-Newton观测中发现了震源,并且在2008年6月5日的Chandra观测中达到了峰值亮度。这些观测表明,震源X射线至少变亮了100倍。此后,Chandra,Swift和XMM-Newton多次观察它。

钱德拉数据的尖锐X射线图显示,XJ1500 + 0154位于其主星系的中心,这是超大质量黑洞的预期位置。

X射线数据还表明,来自该黑洞周围物质的辐射一直超过所谓的Eddington极限,该Eddington极限是由来自热气体的辐射的向外压力与黑洞重力的向内拉力之间的平衡所限定的。

马萨诸塞州剑桥市哈佛 - 史密松天体物理中心的James Guillochon说:“在大多数情况下,我们一直在研究这个问题,它一直在快速增长。”这告诉我们一些不寻常的 - 像星星的重量是我们的太阳的两倍 - 正在喂入黑洞。“

超大质量黑洞可以从TDE和其他方式以高于爱丁顿极限的速率增长的结论具有重要意义。这种快速增长可能有助于解释超大质量黑洞如何能够在宇宙仅有约10亿年前达到比太阳高10亿倍的质量。

“这个事件表明,黑洞确实可以以非常高的速度增长,”中国都匀市黔南民族师范学院的共同作者Stefanie Komossa说。 “这可能有助于理解早熟的黑洞是如何形成的。”

根据研究人员的建模,黑洞的饲养供应量在下一个十年应该大大减少。这将导致XJ1500 + 0154在未来几年的X射线亮度下降。

描述这些结果的论文发表在2月6日的“自然天文学”上,并可在线获取。美国国家航空航天局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心负责管理华盛顿美国宇航局科学任务局的钱德拉计划。位于马萨诸塞州剑桥的史密森天体物理观测站控制钱德拉的科学和飞行运行。

研究:可能长达十年的持续潮汐破坏事件

来源:马歇尔太空飞行中心莫莉波特;美国宇航局的钱德拉X射线天文台

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