研究人員新發現18起黑洞吞噬恒星事件

新華社北京2月6日電 美國麻省理工學院近日發布公報說,該校研究人員領銜的團隊在距地球6億光年范圍內新發現了18起黑洞吞噬恒星的潮汐瓦解事件,使附近宇宙空間中已知的這類事件數量增加了一倍多。相關論文發表在新一期美國《天體物理學雜志》上。

潮汐瓦解事件是宇宙中一種高能爆發現象,即恒星距離超大質量黑洞過近時,被黑洞產生的潮汐力吸入并撕裂的事件。當黑洞享用“恒星盛宴”時,會在電磁波譜多個波段釋放巨大能量。此前,科學家主要通過在可見光和X射線波段尋找具有典型特征的爆發來探測潮汐瓦解事件,并已經在地球附近的宇宙中發現十幾起這類事件。

這項新研究利用紅外觀測數據從星系中找到更多這類事件。研究人員對美國廣域紅外線巡天探測衛星所獲的觀測數據進行了分析,利用特定算法識別出來自約1000個星系的紅外爆發信號,這些星系分布在距地球6億光年范圍內。隨后,研究人員放大了上述每個星系的紅外爆發信號,從中尋找符合潮汐瓦解事件特征的紅外輻射模式,最終發現18個清晰的潮汐瓦解事件信號。

研究人員表示,新發現有助于解答關于潮汐瓦解事件研究的幾個關鍵問題。過去,潮汐瓦解事件大多在所謂的“星暴后星系”中觀測到,這是一類曾因大量恒星形成而“光芒四射”但之后已冷卻下來的罕見星系。這項新研究在塵埃星系等其他類型的星系中發現了潮汐瓦解事件,表明黑洞可以吞噬一系列星系中的恒星,而不僅僅是“星暴后星系”中的恒星。

研究結果還解釋了“能量缺失”問題。物理學家曾從理論上預測,潮汐瓦解事件輻射的能量應比實際觀測到的更多。該研究認為,如果潮汐瓦解事件發生在塵埃星系中,或許可以解釋這種能量差異。塵埃不僅可以吸收可見光和X射線,還可以吸收極紫外波段輻射,其吸收的能量相當于預測的“缺失能量”。

此外,研究人員將新發現的潮汐瓦解事件與此前觀測結果結合起來估計,一個星系大約平均每5萬年就會經歷一次黑洞吞噬恒星的潮汐瓦解事件。

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