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天文学家对一个黑洞进行了最远距离的观测,它撕裂了一颗恒星并吞噬它,然后一股恒星“残余物”直接射向地球。
因为喷流直接指向地球,所以在可见光下可以观察到黑洞对恒星的猛烈破坏,天文学家称之为潮汐破坏事件(TDE)。因此,这一发现可能标志着一种新的观察极端事件的方式,这些极端事件通常只能在高能量的光线中检测到,比如伽马射线和X射线。
当恒星离黑洞太近时,就会出现TDE。黑洞以其引力产生的强大潮汐力撕裂恒星。在大约1%的TDE中,黑洞也从两极喷出等离子体和辐射。
英国莱斯特大学天文学家、这项新研究的合著者尼亚尔·坦维尔(NialTanvir)表示:“我们只看到了少数喷射TDE,它们仍然是非常奇特的事件,人们对其了解甚少。因此,天文学家一直在寻找这些极端事件,以了解喷流是如何产生的,以及为什么只有这么一小部分TDE会产生喷流。”
这个名为AT2022cmc的TDE是在2月份发现的,当时加利福尼亚州的Zwicky瞬变设施(ZTF)探测望远镜发出了一个关于可见光异常来源的警报,位于智利北部阿塔卡马沙漠地区的甚大望远镜(VLT)随后进行探查。对于天文学家来说,这是一个常见的方式:像ZTF这样的巡天望远镜在天空中扫视,寻找短期和极端事件的迹象,而像VLT这样的聚焦望远镜可以跟踪,更详细地观察。
AT2022cmc最初类似于伽马射线爆发(GRB),伽马射线是已知宇宙中最强大的电磁辐射源,其起源至今仍不清楚。为了有机会观测到这些罕见而神秘的光冲击波,天文学家们在AT2022cmc上训练了各种望远镜,包括VLT,该望远镜利用X射手摄谱仪对这一事件进行了研究。总共有21台望远镜观测到了不同波长的AT2022cmc,包括哈勃空间望远镜和国际空间站上的中子星内部成分探测器(NICER)X射线仪器。
丰富的数据揭示了两个奇怪的观察结果。首先,AT2022cmc的光源位于离地球前所未有的遥远。其次,这次事件不是伽马射线暴。
观测前三天的情况很正常,然后我们用X射线望远镜观察了它,我们发现,源太亮了,信号比迄今为止看到的任何伽马射线暴的余晖强100倍。这是一件非同寻常的事。
在全球范围内,共有21台望远镜观测到AT2022cmc的各种波长的光,从高能伽马射线到低能无线电波。然后,天文学家可以将这些数据与其他剧烈事件的观测结果进行比较,如恒星坍塌和称为千新星的强大宇宙爆炸。
与这些望远镜记录的光廓线相匹配的唯一情况是,如果光正好指向地球,则含有物质的TDE喷流以99.99%的速度移动。
丹麦DTUSpace的天文学家GiorgosLeloudas表示:“因为喷流指向我们,它使这一事件比原本看起来要明亮得多,而且在更大范围的电磁频谱上都是可见的。”
这个TDE与地球的距离并不是AT2022cmc唯一打破纪录的方面。此前,像这样的喷射TDE只在伽马射线和X射线等高能量辐射中被发现:这是第一次在光学光中看到这种剧烈的恒星死亡事件。
因此,在光学光中观察AT2022cmc可以开辟一种全新的方式,在浩瀚的太空中探测这些喷射发射的TDE,从而允许对这些罕见事件和引发它们的黑洞进行更深入的研究。
周三(11月30日)发表在《自然》杂志上的两篇论文描述了这项研究。
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