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潮汐破坏事件及其可以揭示遥远星系中黑洞和恒星的信息

导读 大多数大型星系的中心都有一个超大质量黑洞(SMBH)。银河系有人马座 A*,这是一个主要处于休眠状态的超大质量黑洞,其质量约为太阳的 430

大多数大型星系的中心都有一个超大质量黑洞(SMBH)。银河系有人马座 A*,这是一个主要处于休眠状态的超大质量黑洞,其质量约为太阳的 430 万倍。但如果你更深入地观察宇宙,就会发现更大的超大质量黑洞,其质量可达太阳质量的数百亿倍。

黑洞通过引力消耗附近的物体(包括恒星)来增加质量。对于那些不幸被超大质量黑洞吞噬的恒星来说,这是一个灾难性和破坏性的结局,但对于现在有机会探测休眠星系中心的科学家来说却是幸运的。

TDE 照亮了道路

顾名思义,黑洞本身不会发出任何光,这使得研究人员很难观察到它们。但是,当一颗恒星足够接近超大质量黑洞时,它可能会通过相互作用被黑洞巨大的潮汐引力场摧毁,这种相互作用实际上是地球与月球潮汐相互作用的一个极端例子。

一些被潮汐破坏的物质落入黑洞,从而形成一个非常热、非常亮的物质盘。这一过程被称为潮汐破坏事件(TDE),它提供了可以用强大的望远镜观察并由科学家分析的光源。

TDE 相对罕见——预计在给定星系中大约每 10,000 到 100,000 年发生一次。通常每年都会检测到一到两打潮汐表,但随着诸如目前在智利建设的维拉·C·鲁宾天文台等新技术的出现,预计未来几年将观测到数百个潮汐表。

这些强大的天文台扫描夜空寻找上升和下降的光源,从而“调查”宇宙中随时间变化的天文现象。利用这些调查,天体物理学家可以对潮汐膨胀事件进行研究,以估计超大质量黑洞及其摧毁的恒星的特性。

研究人员试图了解的事情之一是恒星和超大质量黑洞的质量。虽然一种模型已被经常使用,但最近开发了一种新模型,目前正在测试。