黑洞可以撕碎恆星，潮汐瓦解事件再現！

　　最近，英國《自然》和《自然•天文學》雜誌共同發表論文，報道了一次極其罕見的天文學奇觀——潮汐瓦解事件（Tidal Disruption Event，簡稱TDE）的觀測結果，同時探測到有物質噴流以接近光速的速度從黑洞中「飛奔」而出。TDE是指當一顆恆星被一顆特大質量黑洞撕裂時釋放能量的過程。該發現將能提昇人們對宇宙學距離的黑洞特性的理解。 　　TDE使人們能研究特大質量黑洞如何通過積聚（或吸積）物質而生長。當一顆恆星受到來自黑洞的快速拉扯時，這顆恆星就會瓦解，其物質會落在黑洞的吸積盤上。某些情況下，吸積的物質會產生強烈的物質噴流，極少數情況下還會導致相對論性噴流的產生，其速度近乎光速。但這類事件非常罕見，人們對此的瞭解也很少。而最新觀測結果增進了人們對這類罕見事件的認知。
　　包括美國馬里蘭大學、麻省理工學院科學家在內的研究團隊，此次報告了對名為AT2022cmc信號的探測結果：這是一次釋放巨大能量的天文事件。觀測結果來自使用光學波段和其他波段的多臺望遠鏡，顯示該信號與恆星在距離特大質量黑洞過近時因劇烈瓦解釋放明亮噴流而產生的輻射是一致的。
　　這些結果，尤其是對X射線波長的觀測，顯示有極強的能量參與其中，而亮度的快速變化和整個事件的持久性，正是罕見的相對論性噴射TDE的標誌。這類事件迄今只報道過4例，此為其中1例。儘管大部分探測到的TDE都源於附近宇宙，這次事件卻來自一個遙遠的、距離我們約有124億光年的星系，之所以能從地球看見，是因為它超常的亮度。
　　通過模擬該事件，麻省理工的天文學家們更傾向于認為，有一個與太陽體積和質量差不多的恆星被一個相對低質量的黑洞瓦解吞噬。馬里蘭大學團隊則總結道，他們的研究結果證實了約有1%的TDE有相對論性噴流，驗證了之前對這類事件罕見程度的預測。
　　不久前，凌日系外行星勘測衛星（TESS）捕捉到了黑洞撕裂恆星的罕見畫面，引發大眾關注。這種太空現象被天文學家們稱為TDE；它具體表現為當恆星進入黑洞的引力控制區後，強大的引力將其不斷拉伸，形成一個扁平狀的結構，最終被撕碎吞噬。
　　TDE對恆星來說可以稱得上是一場毁滅，規模驚人。天文學家表示，在銀河系大大小小的星系中，這種宇宙大屠殺每一萬到十萬年才發生一次。雖然目前科學家們已經捕捉到了大約五十個類似的事件，由於宇宙中的星系浩如煙海，即使知曉TDE現象的發生，對其進行實時觀測仍十分困難。
　　1975年，天文學家們首次提出TDE這個概念，用來形容星系中央的黑洞對恆星造成的毁滅性後果。若恆星距離黑洞足夠近，受到其潮汐力的影響，此時物質會被逐漸剝離，在黑洞周圍形成繩索的形狀。這個過程會引發劇烈的燃燒現象，亮度是星系中所有恆星總和的上億倍。
　　由於黑洞引力極大，光都無法逃離其表面，但TDE可以用來定位黑洞在星系中的位置，研究牠們是如何積聚（或吸積）物質的。以前，天文學家們都是通過大面積的觀測設備來確定TDE發生的頻率，得出的結論是每個星系每隔一萬至十萬年會發生一次。
　　文/陸炳南（作者為北京師範大學博士後）