天文学家观测到最遥远的黑洞吞噬了一颗恒星

天文学家观测到最遥远的黑洞吞噬了一颗恒星这幅艺术家的作品展示了当一颗恒星过于接近黑洞时可能出现的情况，在那里，恒星被黑洞的强大引力挤压。一些恒星的物质被拉入并围绕着黑洞旋转，形成了这张图片中可以看到的圆盘。在罕见的情况下，物质和辐射的喷流会从黑洞的两极射出。在AT2022cmc事件中，包括VLT在内的各种望远镜都探测到了喷流的证据，并确定这是此类事件中最遥远的例子。资料来源：ESO/M.Kornmesser英国莱斯特大学的NialTanvir说："我们只见过少数这种喷射式TDE，它们仍然是非常奇特和不为人知的事件，因此，天文学家们正在不断地寻找这些极端事件，以了解喷流究竟是如何产生的，以及为什么只有如此小部分的TDE会产生喷流。"作为这一探索的一部分，许多望远镜，包括美国的兹威基瞬变设施（ZTF）反复勘察天空，寻找短暂的、往往是极端的事件的迹象，然后可以由欧洲航天局在智利的VLT等望远镜进行更详细的研究。美国马里兰大学的天文学家IgorAndreoni解释说，他与明尼苏达大学的MichaelCoughlin共同领导了今天发表在《自然》杂志上的论文，"我们开发了一个开源的数据管道来存储和挖掘来自ZTF调查的重要信息，并实时提醒我们有关非典型事件。"艺术家对一颗恒星的物质如何落向一个遥远星系中心的黑洞，产生物质和辐射喷流的印象。由于喷流几乎指向我们，这个被称为AT2022cmc的事件可以首次从地球上用光学望远镜发现。资料来源：ESO/M.Kornmesser去年2月，ZTF探测到一个新的可见光源。这个事件被命名为AT2022cmc，让人联想到伽马射线暴-宇宙中最强大的光源。目睹这一罕见现象的前景促使天文学家启动了全球各地的几台望远镜，以更详细地观察这一神秘的光源。这其中包括欧空局的VLT，它用X-shooter仪器迅速观测到了这个新事件。VLT的数据将该光源置于这些事件的一个前所未有的距离：从AT2022cmc产生的光开始其旅程时，宇宙的年龄约为目前的三分之一。从高能伽马射线到无线电波，各种各样的光被世界各地的21台望远镜所收集。研究小组将这些数据与不同种类的已知事件进行了比较，从塌缩的恒星到千新星。但是唯一符合数据的情况是一个罕见的喷射型TDE指向我们。丹麦DTUSpace的天文学家、这项研究的共同作者GiorgosLeloudas解释说："由于相对论喷流指向我们，它使得这个事件比其他情况下出现的要亮得多，而且在更广泛的电磁波谱范围内可见。"VLT的距离测量发现AT2022cmc是迄今为止发现的最遥远的TDE，但这并不是这个天体唯一的破纪录之处。英国利物浦约翰摩尔斯大学的天文学家、该研究的共同作者丹尼尔-珀利说："到目前为止，已知的少量喷射型TDE最初是用高能伽马射线和X射线望远镜探测到的，但这是在光学探测中首次发现的。这展示了一种探测喷射型TDE的新方法，允许进一步研究这些罕见的事件和探测黑洞周围的极端环境。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338511.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338511.htm

NASA第五次观察到黑洞吃掉一颗流浪的恒星

NASA第五次观察到黑洞吃掉一颗流浪的恒星为了获得这一事件的良好视角，美国宇航局使用其多个太空望远镜来观察黑洞吞噬恒星的过程。这颗倒霉的恒星离黑洞太近了，这个黑洞离地球大约有2.5亿光年远。美国宇航局表示，这是我们观察到的第五个最接近的黑洞吞噬恒星的例子。为了分解这些死亡是如何发生的，美国宇航局分享了一个嵌入视频，说明当恒星接近黑洞时，它是如何开始破裂和变平的。然后，随着它越来越近，这颗恒星实际上被撕裂并被吸进黑洞本身。这个过程被正式称为潮汐破坏事件。现在，美国宇航局希望通过对这一事件的深入挖掘，了解更多关于这些事件的信息。通过更多地了解黑洞吞噬恒星时发生的事情，由此我们可以更多地了解当其他天体过于接近时黑洞的相互作用，从长远来看应该会产生一些更耐人寻味的结果。此外，由于美国宇航局有如此多的望远镜关注这一特定事件，因此有足够多的数据供天文学家在更深入的研究中使用。美国宇航局喷气推进实验室表示，一个研究这些潮汐破坏事件的团队已经成立，希望在未来几个月和几年里，我们会看到更多的信息。现在，我们至少可以观看人们为模拟这类事件而制作的动画，这确实是既有趣又可怕的事情：https://www.youtube.com/watch?v=nLYQJWE4U_g了解更多：https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-gets-unusually-close-glimpse-of-black-hole-snacking-on-star...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335967.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335967.htm

天文学家捕捉到黑洞摧毁附近的恒星并发射出强大的相对论射流

天文学家捕捉到黑洞摧毁附近的恒星并发射出强大的相对论射流一颗恒星正在被附近的超大质量黑洞吞噬。天文学家称这是一次潮汐破坏事件（TDE）。使得这个TDE成为非常罕见的TDE的原因是，当黑洞撕裂恒星的时候，两个几乎以光速运动的物质喷流被发射到相反的方向，产生所有波长的光。这种喷射式TDEs极其罕见，这里描述的AT2022cmc是第一个用光学望远镜发现的。资料来源：卡尔-诺克斯-OzGrav，斯威本科技大学ARC卓越引力波发现中心兹威基瞬变设施目前是天文学家用来研究不断变化的宇宙的最大瞬变调查方式之一。该调查也是一个罕见的、奇怪的和不寻常的事件的宝库，这些事件往往是天文学家偶然发现的。"我们的新搜索技术帮助我们在ZTF调查数据中快速识别罕见的宇宙事件。而且，由于ZTF和即将到来的更大的调查，如VeraRubin的LSST频繁地扫描天空，我们现在可以期待发现大量罕见的，或以前未被发现的宇宙事件，并详细研究它们，"马里兰大学（UMD）天文学系和美国航空航天局戈达德太空飞行中心的博士后IgorAndreoni说。喷射式潮汐断层事件AT2022cmc首先在ZTF的光学数据中被观测到，随后其他21个天文设施也看到它在X射线、紫外线、红外线和无线电中闪耀。资料来源：Zwicky瞬变设施/R.Hurt(Caltech/IPAC)AT2022cmc是一个奇特的案例，它被称为潮汐破坏事件或TDE。TDE发生时，一颗接近黑洞的恒星被黑洞的引力潮汐力猛烈地撕开--类似于月球在地球上拉动潮汐的方式，但强度更大。然后，恒星的碎片被捕获到一个快速旋转的盘中，围绕着黑洞运行。最后，黑洞吞噬了盘中注定消亡的恒星的残骸。在一些极其罕见的情况下，比如AT2022cmc，超大质量黑洞在摧毁一颗恒星后会发射"相对论射流"--以接近光速的速度飞行的物质束。在2022年2月被发现后，Andreoni领导的天文学家对AT2022cmc进行了跟踪，并用多个设施在多个波长上对其进行了观测。该分析现在发表在《自然》杂志上。艺术家对喷射性潮汐破坏事件AT2022cmc的印象。资料来源：ESO/M.Kornmesser明尼苏达大学双城分校天文学助理教授、该论文的共同负责人MichaelCoughlin说："科学家上一次发现这些喷流之一是在十多年前。从我们掌握的数据来看，我们可以估计相对论射流只在这些破坏性事件中的1%被发射出来，这使得AT2022cmc是一个极其罕见的事件。事实上，该事件的发光闪光是有史以来观察到的最亮的闪光之一。"新颖的数据压缩方法相当于每天晚上搜索一百万页的信息，使Andreoni及其同事能够对ZTF数据进行快速分析，并确定AT2022cmcTDE与相对论射流。他们很快就开始了后续的观测，发现在整个电磁波谱中，从X射线到毫米波和无线电，都有一个异常明亮的事件。欧空局的超大型望远镜显示，AT2022cmc处于85亿光年的宇宙学距离上，哈勃太空望远镜的光学/红外图像和甚大阵的无线电观测极其精确地确定了AT2022cmc的位置。研究人员认为，AT2022cmc位于一个还不可见的星系的中心，因为来自AT2022cmc的光线胜过了它，但是未来用哈勃或詹姆斯-韦伯太空望远镜进行的太空观测可能会在瞬变体最终消失的时候揭开这个星系的面纱。为什么有些TDE会发射喷流，而其他的可能不会，这仍然是一个谜。从他们的观测中，Andreoni和他的团队得出结论，AT2022cmc和其他类似的喷射型TDEs中的黑洞可能正在快速旋转，以便为极其明亮的喷射提供动力。这表明，快速的黑洞旋转可能是喷流发射的一个必要因素--这一想法使研究人员更接近于理解数十亿光年外星系中心的超大质量黑洞的物理学。在AT2022cmc之前，人们只知道几个可能的喷射型TDE，它们主要是由伽马射线空间任务发现的，这些任务探测这些喷射产生的最高能量形式的辐射。有了他们的新方法，天文学家们现在可以在地面光学观测中搜索这种罕见的事件。"天文学正在迅速变化，"Andreoni说。"更多的光学和红外全天空调查现在正在进行，或者很快就会上线。科学家们可以把AT2022cmc作为寻找的模型，发现更多来自遥远的黑洞的破坏性事件。这意味着，大数据挖掘比以往任何时候都是推进我们对宇宙知识的一个重要工具。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337311.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337311.htm

一颗在黑洞边游走的恒星：新发现揭示了宇宙中最极端的环境之一

一颗在黑洞边游走的恒星：新发现揭示了宇宙中最极端的环境之一恒星被超大质量黑洞摧毁并激发出明亮的吸积焰的过程被称为潮汐破坏事件（TDE）。这些事件被认为在任何给定的星系中大约每10000到100000年发生一次。吸积事件的亮度在短时间内（几个月到几年）超过了整个星系（即比我们的太阳亮几十亿倍），使天体物理学家能够从宇宙学距离上研究超大质量黑洞（SMBHs），为了解其他静止或休眠星系的中心区域提供一个窗口。通过探测这些"强引力"事件，爱因斯坦的广义相对论对于确定物质的行为方式至关重要，TDEs产生了关于宇宙中最极端环境之一的信息：黑洞的事件视界--不归点。TDEs通常是"转瞬即逝"的，因为SMBH的极端引力场摧毁了恒星，这意味着SMBH在增殖耀斑之后又消逝在黑暗中。然而，在某些情况下，恒星的高密度核心可以在与SMBH的引力作用下存活下来，使其能够围绕黑洞运行不止一次。研究人员称这是重复的部分TDE。这幅插图描绘了一颗恒星（在前景）在"潮汐破坏事件"中被超大质量黑洞（在背景）吸进去时经历的碎片化现象。资料来源：ESOMKornmesser一个物理学家团队，包括主要作者欧洲南方天文台研究员托马斯-韦弗斯，以及共同作者雪城大学物理学助理教授埃里克-考夫林和麻省理工学院卡夫利天体物理学和空间研究所的研究科学家DheerajR."DJ"Pasham，提出了一个重复的部分TDE模型。他们的研究结果发表在《天体物理学杂志》上，描述了SMBH对恒星的捕获，每次恒星接近黑洞时对物质的剥离，以及物质被剥离和再次进入黑洞之间的延迟。该小组的工作是首次开发并使用一个详细的重复部分TDE模型来解释观测结果，对遥远星系中恒星的轨道特性进行预测，并理解部分潮汐破坏过程。该小组正在研究一个被称为AT2018fyk（AT代表"天体物理瞬态"）的TDE。这颗恒星通过一个被称为"希尔斯俘获"的交换过程被一个SMBH俘获，在这个过程中，这颗恒星原本是一个双星系统的一部分（两颗恒星在相互的引力作用下相互绕行），但被黑洞的引力场撕裂了。另一颗（未被俘获的）恒星以大约1000公里/秒的速度从星系中心被抛出，这就是所谓的超高速星。一旦与SMBH结合，为AT2018fyk的发射提供动力的恒星在每次经过它与黑洞的最接近点时，都会被反复剥离其外层包膜。被剥离的恒星外层形成了明亮的吸积盘，研究人员可以使用X射线和紫外线/光学望远镜对其进行研究，以观察来自遥远星系的光线。根据Wevers的说法，有机会研究部分TDE使人们对超大质量黑洞的存在和星系中心的恒星的轨道动力学有了前所未有的了解。他说："直到现在，我们的假设是，当我们看到一颗恒星和一个超大质量黑洞亲密接触的后果时，其结果对恒星来说是致命的，也就是说，恒星被完全摧毁。但是与我们所知的所有其他TDEs相反，当我们在几年后将望远镜再次指向同一地点时，我们发现它又重新变亮了。这使我们提出，与其说是致命的，不如说是这颗恒星的一部分在最初的遭遇中幸存下来，并回到同一地点再次被剥离物质，解释了重新变亮的阶段。"AT2018fyk在2018年首次被探测到，最初被认为是一个普通的TDE。麻省理工学院物理学家DheerajR.Pasham解释说，在大约600天的时间里，该源在X射线中保持明亮，但随后突然变暗，无法检测到--这是恒星残余核心返回黑洞的结果。Pasham说："当核心回到黑洞时，它基本上通过引力将所有的气体从黑洞中偷走，结果是没有物质可以增加，因此系统变黑。"目前还不清楚是什么导致了AT2018fyk光度的急剧下降，因为TDEs的发射通常是平滑和逐渐衰减的，而不是突然的。但是在下降后的600天左右，这个源头又被发现是X射线明亮的。这使得研究人员提出，这颗恒星在第一次与SMBH的亲密接触中幸存下来，并处于围绕黑洞的轨道上。利用详细的模型，研究小组的发现表明，这颗恒星围绕黑洞的轨道周期大约是1200天，从恒星上脱落的物质需要大约600天才能返回黑洞并开始增殖。他们的模型也限制了被捕获的恒星的大小，他们认为它大约是太阳的大小。至于最初的双星，研究小组认为，在被黑洞撕裂之前，这两颗恒星离得非常近，很可能每隔几天就围绕对方运行。那么，一颗恒星如何能在与死亡擦肩而过的过程中幸存下来呢？这一切都归结为一个距离和轨迹的问题。如果恒星与黑洞正面相撞并通过事件视界--逃离黑洞所需的速度超过光速的阈值--恒星将被黑洞吞噬。如果这颗恒星非常接近黑洞并越过了所谓的"潮汐半径"--即黑洞的潮汐力强于保持恒星的引力--它就会被摧毁。在他们提出的模型中，恒星的轨道达到了一个最接近的点，正好在潮汐半径之外，但并没有完全越过它：恒星表面的一些物质被黑洞剥离，但其中心的物质却保持完整。恒星绕着SMBH运行的过程是如何发生的，或者说是否会发生多次反复穿越，这是一个理论问题，研究小组计划用未来的模拟进行研究。雪城大学物理学家EricCoughlin解释说，他们估计每次经过黑洞时，恒星的质量损失在1%到10%之间，范围大是因为对TDE的发射进行建模的不确定性。"如果质量损失只有1%的水平，那么我们预计这颗恒星可以在更多的相遇中存活下来，而如果它接近10%，这颗恒星可能已经被摧毁了，"考夫林指出。该小组将在未来几年里继续关注天空，以测试他们的预测。根据他们的模型，他们预测该源将在2023年8月左右突然消失，并在2025年新剥离的物质增加到黑洞上时再次变亮。研究小组表示，他们的研究为跟踪和监测过去已经探测到的后续源提供了一条新的途径。这项工作还为来自外部星系中心的重复耀斑的起源提出了一个新的范式。"在未来，很可能会有更多的系统被观测出晚期耀斑，特别是现在这个项目提出了通过动态交换过程捕获恒星以及随后的重复部分潮汐破坏的理论图景，"Coughlin说。"我们希望这个模型可以用来推断遥远的超大质量黑洞的属性，并获得对其"人口统计学"的理解，即在一个特定的质量范围内的黑洞数量，否则很难直接实现。"该团队表示，该模型还对潮汐破坏过程做出了几个可测试的预测，随着对AT2018fyk这样的系统进行更多的观测，它应该能够深入了解部分潮汐破坏事件的物理学和超大质量黑洞周围的极端环境。"这项研究概述了可能预测外部星系中超大质量黑洞的下一个宵禁时间的方法，"Pasham说。"如果你想一想，我们地球人可以将我们的望远镜对准数百万光年外的黑洞，以了解它们如何进食和生长，这是相当了不起的。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350075.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1350075.htm

当恒星成为黑洞的猎物：天文学家揭开潮汐扰动事件的神秘面纱

当恒星成为黑洞的猎物：天文学家揭开潮汐扰动事件的神秘面纱"恒星被撕裂后，其气体会在黑洞周围形成一个吸积盘。"来自图尔库大学和欧空局芬兰天文中心（FINCA）的博士后研究员亚尼斯-利奥达基斯（YannisLiodakis）说："几乎所有波长都能观测到来自吸积盘的明亮爆发，尤其是利用光学望远镜和探测X射线的卫星。"直到最近，研究人员还只知道一些TDEs，因为能够探测它们的实验并不多。不过，近年来科学家们已经开发出观测更多TDE的必要工具。有趣的是，但也许并不太令人惊讶的是，这些观测结果揭示了研究人员目前正在研究的新奥秘。"利用光学望远镜进行的大规模实验发现，大量的TDEs并不产生X射线，尽管可以清楚地探测到可见光的爆发。这一发现与我们对TDEs中被破坏的恒星物质演化的基本理解相矛盾，"Liodakis指出。在潮汐扰动事件中，一颗恒星移动到足够靠近一个超大质量黑洞的位置，这样黑洞的引力就会使恒星弯曲，直到被摧毁（图1）。来自被摧毁恒星的恒星物质在黑洞周围形成一个椭圆流（图2）。气体在环绕黑洞后返回途中撞击黑洞，在黑洞周围形成潮汐冲击（图3）。潮汐冲击会产生明亮的偏振光爆发，可以用光学和紫外线波长观测到。随着时间的推移，来自被摧毁恒星的气体会在黑洞周围形成一个吸积盘（图4），并从那里被慢慢拉入黑洞。注：图片比例不准确。图片来源：JenniJormanainen由芬兰天文中心和欧洲南方天文台领导的一个国际天文学家小组在《科学》杂志上发表的一项研究表明，来自TDEs的偏振光可能是解开这个谜团的关键。在许多TDE中观测到的光学和紫外线爆发可能来自潮汐冲击，而不是黑洞周围X射线明亮吸积盘的形成。这些冲击形成于远离黑洞的地方，因为来自被摧毁恒星的气体在环绕黑洞后返回的途中撞击了自己。在这些事件中，X射线亮吸积盘的形成要晚得多。"偏振光可以提供有关天体物理系统基本过程的独特信息。我们从TDE测量到的偏振光只能用这些潮汐冲击来解释，"该研究的第一作者Liodakis说。研究小组在2020年底收到了盖亚卫星发出的公共警报，称附近一个星系发生了核瞬变事件，该星系被命名为AT2020mot。研究人员随后在图尔库大学所属的北欧光学望远镜（NOT）上对AT2020mot进行了各种波长的观测，包括光学偏振和光谱观测。在北欧光学望远镜（NOT）上进行的观测尤其有助于促成这一发现。此外，偏振观测也是高中生天文观测课程的一部分。来自FINCA和图尔库大学的博士研究员JenniJormanainen说："北欧光学望远镜和我们在研究中使用的偏振计在我们了解超大质量黑洞及其环境的工作中发挥了重要作用。"研究人员发现，来自AT2020mot的光学光具有高度偏振，并且随着时间的推移而变化。尽管进行了多次尝试，但没有一个射电或X射线望远镜能够在爆发高峰之前、期间甚至数月之后探测到该事件的辐射。"当我们看到AT2020mot的极化程度时，我们立刻想到了从黑洞中喷射出的喷流，就像我们在超大质量黑洞周围经常观测到的那样，黑洞会吸积周围的气体。"图尔库大学和FINCA的学院研究员埃利纳-林德弗斯（ElinaLindfors）说。天文学家小组意识到，这些数据最符合这样一种情况：恒星气体流与自身发生碰撞，并在其围绕黑洞的轨道的近心点和远心点附近形成冲击。然后，冲击会放大恒星流中的磁场并使其有序化，这自然会导致高度偏振光。光学偏振的程度太高，大多数模型都无法解释，而且它还在随时间变化，这就更难解释了。卡里-科尔约宁（KarriKoljonen）指出："我们研究的所有模型都无法解释观测结果，只有潮汐冲击模型除外。"研究人员将继续观测来自TDEs的偏振光，也许很快就会发现更多关于恒星被破坏后发生了什么的信息。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372269.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372269.htm

科学家发现一个中等重量的黑洞 它把一颗恒星撕成了碎片

科学家发现一个中等重量的黑洞它把一颗恒星撕成了碎片潮汐破坏事件，也被称为TDE，发生在黑洞吞噬一颗恒星的时候，表现出撕碎它的能量和物质，这些事件是相当常见的。不过，这个特殊的TDE是由距离地球100万光年的矮星系中的一个中等重量的黑洞引起的。TDE是可见的，因为它喷射出了明亮的辐射和能量。这个爆炸是如此强大，它的亮度实际上超过了矮星系中的每一颗恒星，因此引起了天文学家的注意。虽然这不是我们第一次看到黑洞吃掉一颗恒星，但这一次它确实为中量级黑洞与星系的关系提供了更多的启示。一颗被附近黑洞吸走的恒星图片来源/欧洲南方天文台更进一步，这一发现可以帮助科学家在宇宙中更小、更安静的矮星系中找到更多的中量级黑洞。这不仅有助于更好地了解黑洞本身，也有助于了解这些星系如何与中量级黑洞互动。最初看到的TDE耀斑被指定为AT2020neh，也可以为我们在未来如何测量这些中量级黑洞提供启示。天文学家们说，这个机会是非凡的，也是罕见的。希望通过我们在这里收集的数据，我们可以捕捉到更多这些吞噬恒星的中量级黑洞。也许这甚至可以让我们更深入地了解超大质量黑洞是如何成长为如此之大的，甚至可以研究它们在星系中心扮演的角色是否与中量级黑洞扮演的角色不同。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332509.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332509.htm