科学家观测到黑洞吞噬恒星全过程

参考消息网报道 据美国《科学日报》网站8月15日报道，一颗大质量恒星被黑洞撕裂并逐步吞噬，这场壮观的天文事件被科学家比作“为午餐准备一份小食”。全球各地的天文学家观测到了这场极端的天体相遇，研究人员在亚利桑那州菲尼克斯举办的美国天文学会会议上介绍了这一事件。研究人员说，在黑洞巨大引力的拉扯下，这颗恒星被撕碎，物质被一点点吞噬。

利物浦约翰·穆尔斯大学天体物理学副教授丹尼尔·珀利是发表在《皇家天文学会月刊》上的相关论文的第一作者。他在该会议上说：“我们发现了一例我们认为是黑洞吞噬大质量伴星的现象，恒星被撕碎形成吸积盘，为黑洞提供物质补给。这是一种罕见且令人震撼的天文现象。”

这次恒星毁灭过程催生了人类有记录以来能量最强的宇宙事件之一。在短暂的时间内，其释放的能量大约达到太阳辐射功率的4000亿倍，甚至超过了天文学家已知强度最高的超新星。

天文学家此前曾观测到黑洞吞噬恒星的现象，这类事件被称为“潮汐撕裂事件”。但研究人员从未观测过规模如此巨大的同类事件。

康奈尔大学天文学助理教授安娜·何（音）是珀利这篇论文的共同作者，她在该天体的光抵达地球后不久就发现了这起非同寻常的事件。借助加州帕洛玛天文台的兹威基瞬态研究设施，她探测到了该天体，其正式编号为AT2024wpp，昵称“惠比特”。

研究人员很快怀疑，该现象可能属于快蓝光学暂现源，这是一类十分罕见、尚不为人充分了解的可见宇宙事件，与恒星的毁灭过程相关。一天之内，加那利群岛的利物浦望远镜以及美国国家航空航天局在轨的“雨燕”卫星获取的观测数据显示，该天体呈现出快蓝光学暂现源的各项典型特征：它颜色极蓝，同时还释放出X射线。

加利福尼亚大学洛杉矶分校的R·迈克尔·里奇与加州理工学院的秦宇靖（音）两位共同作者提供的距离测量数据显示，该暂现源释放的能量远高于普通超新星。结合包括其异常高温在内的其他观测结果，研究人员据此得出结论：他们正观测到一颗恒星被黑洞撕裂并吞噬的全过程。

珀利补充道：“尽管我们已经猜到这是什么现象，但这依旧非同寻常，该事件释放的能量远超同类事件，也高于任何已知由恒星坍缩引起的爆发。”

“这类事件不仅有助于我们发现黑洞，还为我们研究黑洞的分布位置、形成与演化机制，以及背后的物理规律，提供了全新途径。”珀利说。

针对AT2024wpp的进一步研究表明，该事件产生了一道强劲的冲击波，以五分之一光速向外穿透致密的外围气体。但大约半年之后，这道冲击波却突然“衰减消散”。

从恒星上剥离的物质在黑洞周围形成吸积盘，物质向内螺旋盘旋的过程中温度急剧升高。该过程产生X射线辐射，同时形成一股强劲的气体“风”。向外喷出的气流与恒星毁灭之前抛射的物质发生碰撞，产生了最初数天观测到的明亮蓝色光学与紫外辐射，以及天文学家探测到的射电和毫米波信号。

研究人员认为，当冲击波抵达这颗濒死恒星此前向外抛射气体所形成气泡的外边界后，便会“衰减消散”。

目前仍存在一处令人费解的现象。凯克天文台、麦哲伦天文台以及甚大望远镜的观测显示，爆发发生后的第一个月内，没有探测到可识别的化学特征。然而，当事件逐渐减弱时，氢与氦的微弱信号却显现出来。

氦元素带来了一条格外出人意料的线索。它沿着视线方向以超过每秒6000千米的速度运动，这表明或许有一个结合紧密的结构体挺过了初始爆发，如今正高速朝向地球运动。

研究人员推测，该信号可能来源于黑洞巨大引力撕裂恒星时，从恒星核心释放出的一股物质流。另一种推测性更强的可能性是，这些物质来自该系统中的第三个天体，它正遭受吸积黑洞所产生的高速粒子风以及X射线辐射的轰击。（编译/王笛青）