当恒星冒险靠近黑洞会发生什么?

2022年07月27日 14:37 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

如果要给所有潜藏在深邃太空中的危险进行排序,那么有一类物体会名列前茅,那就是黑洞。如果你冒险靠近其中一个黑洞,那么在这场单程旅行中你会经历叫做“面条化” (Spaghettification)的奇特现象。

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黑洞的引力会让你像面条一样拉长,在水平方向上压缩你的身体,而在垂直方向上拉长它。这种可能性很可怕,人类可能也无法忍受这样极端的引力,但至少恒星经历过。加利福尼亚大学伯克利分校的一项新的研究,帮助我们了解一颗恒星被巨大的黑洞引力吸入会发生什么。

天文学家在 2019 年观测到一颗恒星由于太靠近黑洞,被黑洞整个撕碎了。这个过程在技术上被称为潮汐破坏,它的发生是因为黑洞的引力非常强大,它对物体的一侧比另一侧拉得更紧,使其变形。而研究这种剧烈互动的后遗症可以帮助天文学家更多地了解黑洞的巨大力量。

相关成果已经发表在《英国皇家天文学会月刊》上。该研究的主要作者、来自加州大学伯克利分校的 Wenbin Lu 说:“一个超大质量黑洞能做的最疯狂的事情之一就是用它巨大的潮汐力撕碎一颗恒星。"这些恒星潮汐破坏事件是天文学家了解星系中心的超大质量黑洞的存在并测量其属性的极少数方法之一。然而,由于数值模拟此类事件的计算成本极高,天文学家仍然不了解潮汐破坏后的复杂过程”。

当一颗恒星接近黑洞并被撕裂时,它的大量物质会以每秒1万公里的巨大速度向外抛出。这些物质在黑洞周围形成了一团球形的气体,这使得事件很难被观察到,因为气体阻挡了大部分的视野。

为了进一步了解在2019年的观测中这一过程是如何发生的,研究人员查看了光线的偏振。偏振指的是光波振动的方向,通过观察,研究人员可以看到,气体云是对称的球形(通过加州大学伯克利分校)。据另一位研究人员,加州大学伯克利分校的Alex Filippenko说,这是第一次确定这种气体云的形状。

这一发现也有助于支持这样一条理论:即这些碎片化事件伴随着气体的强风从黑洞中吹走。

同样来自该大学,该论文的另一个主要作者 Kishore Patra 说:“人们已经看到了这些事件中出现的风的其他证据,我认为这个偏振研究肯定使这个证据更加有力,在这个意义上,如果没有足够数量的风,你就不会得到一个球形的几何形状”。

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