发布单位: 台北市立天文科学教育馆
黑洞并不像一般人想象的猎人那样到处去捕捉猎物 ,而是停留在原地像捕兽夹那样 。当一颗倒霉的星星经过黑洞的重力影响范围时 ,它的引力会将其猛烈地撕裂 ,并在喷射出强烈辐射的同时 ,缓慢地吞噬它的气体 。
黑洞的中心也可称为重力奇异点或时空奇异点 ,是一个体积无限小 、密度无限大的点 ,在这个点上 ,目前所知的物理定律均无法适用 ,因此在当前的理论中 ,一个物体在落入黑洞中心的奇异点之前 ,会因不同部位受到的吸引力差距而被拉长 ,又可以称为面条化 ,而最终消失于事件视界中 。我们可能永远也无法用实验数据证明奇异点的存在 ,却又能从数学及物理理论中证明它 ,虽然目前有许多理论 (如: 超弦理论 、圈量子重力论等) 试图绕过奇异点来解释黑洞的存在 ,但这些理论目前并非主流观点 ,也缺乏实验或更有力的理论证明 。
美国航太总署 (NASA) 利用哈勃太空望远镜详细记录了恒星被黑洞吞噬的惊诧时刻 ,这种现象被称为 「潮汐瓦解事件」 (Tidal Disruption Event) ,即使是哈勃太空望远镜也无法拍摄到事件的全貌 ,因为这颗被吞噬的恒星距离我们约三亿光年 ,但天文学家利用紫外光波段来研究恒星所发出的光 ,使科学家能够还原整起 「星」 杀案的经过 。
这起事件最初是由超新星全天自动巡天望远镜 (All-Sky Automated Survey for Supernovae) 所发现 ,该设施每周对天空巡视一遍 ,以寻找与过往照片不同之处 。一般而言这些事件很难见到 ,但这次的亮度够高也够 「近」 ,因此哈勃太空望远镜有足够的时间进行紫外光谱分析 。
哈勃对该处的光谱观测数据 ,显示出一团非常明亮 、极热 、甜甜圈形状的气体 ,该区域曾经是恒星 ,并且与太阳系的大小相当 ,该盘面围绕中间的一个黑洞旋转 。科学家看到来自盘面边缘的某处 ,黑洞的恒星风以每小时 3200 万公里的速度扫过表面并投射到我们眼前 ,因此透过数值模拟 ,科学家得以建立如下动画 ,该研究成果于美国天文学会第 241 次会议中发表 。 (编译/台北天文馆技佐许晋翊)

图说: 艺术家的插图描绘了黑洞如何吞噬一颗绕行的恒星 。1. 一颗普通恒星经过星系中心的超大质量黑洞附近 。2. 恒星的外层气体被拉入黑洞的引力场 。3. 当潮汐力将恒星撕裂时 ,恒星被撕碎 。4. 恒星残余物被拉入黑洞周围的甜甜圈状环中 ,最终将落入黑洞 ,释放出大量的光和高能辐射 。图片来源: NASA 、ESA 、Leah Hustak (STScI)
资料来源: NASA