天文学家观察到一个巨大的黑洞正在吞噬一颗意大利面状的恒星。

黑洞会撕裂一颗恒星,留下一长串恒星物质,然后把自己包裹在黑洞周围。(来源:美国国家航空航天局/CXC/M.维斯)(图片来源:美国国家航空航天局/CXC/M.维斯)

科学家首次发现了围绕在超大质量黑洞周围的细丝物质,这表明一颗被黑洞引力困住的恒星刚刚被“意大利面条化”摧毁。

天文学家认为,这种通常被称为潮汐干扰的效应之所以发生,是因为黑洞的引力对靠近黑洞的恒星一侧的吸引力更强。黑洞首先将恒星撕裂,然后吸入其中的物质,在这个过程中将恒星变成一条长长的丝状。在此之前,恒星因太靠近星系中心而遭遇剧烈死亡的唯一证据,是天文学家偶尔观测到的超大质量黑洞发出的电磁辐射短爆发。然而,直到现在,科学家们才看到黑洞附近某颗恒星实际存在物理性丝状的证据。

这项研究发表在《皇家天文学会月刊》上,来自荷兰空间研究所(SRON)和荷兰内梅堡大学的一组天文学家已经成功地在一个遥远黑洞的两极附近的光谱吸收线上探测到这样一颗意大利面条状的恒星。吸收线是在某个源发出的电磁辐射的连续光谱中探测到的异常的暗线,在这种情况下是一个黑洞。当吸收了部分电磁辐射的物质(在这种情况下是意大利面状的恒星)遮蔽了源时,就会出现这些线。

天文学家在观察黑洞的旋转极时观察到了光谱吸收线。观测结果推测,有一股物质像棉线球一样缠绕在黑洞周围多次,科学家们在一份声明中说到。该研究小组认为,这些物质就是围绕黑洞旋转时被撕裂的恒星,然后消失在黑洞中。吸积物盘已知存在于黑洞赤道附近。由被黑洞吸引但尚未被黑洞吞噬的物质组成的圆盘以非常高的速度围绕赤道旋转,在这个过程中释放出热量、x射线和伽马射线。

“吸收线很窄”该论文的第一作者贾科莫·坎尼扎罗(GiacomoCannizzaro)说。“它们不会因为多普勒效应而变宽,就像你在观察旋转的圆盘时所期望的那样。”多普勒效应是由吸积盘中的物质快速运动引起的,它会根据源是朝向观测者还是远离观测者而拉伸或收缩电磁波。因此,吸积盘远离地球的那部分发出的光会更亮,但科学家们并没有看到这方面的证据。

研究人员还在声明中表示,他们知道自己面对的是黑洞极点,因为他们可以探测到x射线。该声明称:“吸积盘是黑洞系统中唯一发出这种辐射的部分。“如果我们从侧面观察,我们就看不到吸积盘的x射线。”

超大质量黑洞比太阳重数百万倍,甚至数十亿倍,据信潜伏在大多数星系的中心。

它们成长了数十亿年,吞噬掉所有落入它们引力怀抱的东西。天文学家之所以能探测到黑洞,是因为它们在吞噬周围气体和物质时释放出明亮的x射线。

在星系中心绕轨道运行的恒星可能偶尔会在离黑洞非常近的地方徘徊,从而被黑洞的引力捕获。它们被拉得越来越近,最终以意大利面条的形式过早死亡。

相关知识

黑洞是时空展现出极端强大的引力,以致于所有粒子、甚至光这样的电磁辐射都不能逃逸的区域。广义相对论预测,足够紧密的质量可以扭曲时空,形成黑洞;不可能从该区域逃离的边界称为事件视界。虽然,事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响,但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征。在许多方面,黑洞就像一个理想的黑体,它不反光。