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哈勃捕捉到饥饿的黑洞将恒星拉成甜甜圈进食

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

Tidal Disruption Event
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NASAESALeah Hustak (STScI)

资料来源NASA