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黑洞撕裂恒星过程:被黑洞撕裂后的基本粒子去哪里了

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发表于 2016-4-7 00:23:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
黑洞撕裂恒星过程:被黑洞撕裂后的基本粒子去哪里了
当一颗恒星过于接近一个黑洞时,黑洞的超强引力所导致的超强潮汐力会把恒星撕碎。在这类被称为“潮汐破坏”的事件中,一些恒星碎片被以极高速甩出,余下的碎片则坠回黑洞。这导致一种特征明显、可持续数年的X射线辐射。科学家最近观测到了发生在一个星系(它距离地球大约2.9亿光年)中的一次潮汐破坏事件,这也是过去十年中发现的距离地球最近的潮汐破坏事件。

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美国“全天空超新星自动搜索光学望远镜”于2014年11月最早发现这次潮汐破坏,它被称为ASASSN-14li。这次事件发生在PGC 043234星系中心的一个超大质量黑洞附近。美国“钱德拉X射线天文台”“雨燕伽马射线暴探索者卫星”和欧洲“XMM-牛顿卫星”的进一步研究,大大促进了对这次事件中X射线辐射的分析。科学家发现,当恒星被潮汐破坏力摧毁后,黑洞的强大引力会吸收恒星的大部分残余。这些残余在坠入黑洞的过程中被摩擦加热,由此产生巨量X射线辐射。在出现这一X射线爆发后,随着恒星材料飞到黑洞视界(超出这个范围,则任何光线或其他信息都无法逃逸)之外,光线数量下降了。
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通过向内旋转和形成吸积盘,气体经常会坠向黑洞。但吸积盘的形成过程一直不明。通过观测ASASSN-14li,科学家得以“目睹”(实际上是通过调查不同波长的X射线,并追踪辐射怎样随时间变化)吸积盘的形成过程,科学家发现,大多数X射线都是由非常靠近黑洞的物质产生的。事实上,最明亮的物质可能占据最小的稳定轨道。但科学家还想知道那些在经过黑洞视界时并未被黑洞吸收,而是被抛射到黑洞之外的气体发生了什么。他们推测,黑洞撕裂恒星和迅速吞噬恒星物质并不是全部故事——黑洞吞食的速度赶不上恒星残余进入黑洞的速度,所以黑洞会把一些恒星物质排斥到黑洞以外。 X射线数据还暗示,有一种风吹到远离黑洞的方向。然而,这股风的速度不够快,因而无法逃出黑洞引力的势力范围。对风速较低的一种推测是,来自被撕裂恒星的气体沿着环绕黑洞的一个椭圆轨道运行。到达这个轨道中距离黑洞最远点时,风速最低。

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