发现一个黑洞正在撕碎一颗恒星！就3.75亿光年之外的飞鱼座
美国国家航空航天局(NASA)一颗卫星（苔丝号）在太空中寻找新的行星，这让天文学家意外地瞥见了一个将恒星撕成碎片的黑洞。这是迄今为止对这种现象最详细的观察之一，被称为潮汐干扰事件(TDE)，也是美国国家航空航天局(NASA)过境太阳系外行星调查卫星(TESS)的第一次发现。这一里程碑是在总部设在俄亥俄州立大学的全球机器人望远镜网络ASAS-SN(All-Sky Automated Survey for Supernovae)的帮助下实现。
来自俄亥俄州卡内基天文台的天文学家和其他天文学家在《天体物理学》上发表了他们的其研究发现。这项研究的合著者和俄亥俄州立大学国家科学基金会研究生研究员帕特里克·瓦利说：
我们一直在密切监视苔丝用ASAS-SN望远镜观察的天空区域，而且我们非常幸运地看到了这一事件，因为苔丝持续观察的天空区域很小，而且这恰好是我们见过最亮的潮汐干扰事件(TDE)之一。由于快速的ASAS-SN发现和令人难以置信的苔丝号数据，能够比其他人更早地看到这种潮汐干扰事件(TDE)，也对对潮汐干扰事件的形成有了一些新见解。
当恒星离黑洞太近时，就会发生潮汐破坏事件。黑洞取决于许多因素，包括恒星的大小，黑洞的大小以及恒星与黑洞的距离，黑洞可以吸收恒星，也可以将其撕裂成一条长长的，像意大利面条一样的线条。加州帕萨迪纳市卡内基天文台(Carnegie Observatory)卡内基天文台(Carnegie Observatory)研究员托马斯·霍洛伊安(Thomas Holoien)在俄亥俄州立大学(Ohio State)获得博士学位，并表示：苔丝数据让我们能够确切地看到这个名为ASASSN-19bt的破坏性事件何时开始变得更加明亮，这是以前从未能够做到的。
由于利用地基ASAS-SN快速发现了潮汐中断，能够在最初几天触发多波长后续观测，早期数据将对这些爆发的物理建模非常有帮助。AAS-SN是第一个观察到黑洞正在撕裂恒星的系统，Holoien在智利的LAS Campanas天文台工作时，收到了来自南非ASAS-SN的一个机器人望远镜的警报。Holoien在潮汐中断事件上训练了两架LAS Campanas望远镜，然后在世界各地的其他望远镜进行后续观测。苔丝碰巧正在监测ASAS-SN望远镜发现潮汐中断事件的确切天空部分。
望远镜和卫星对准不仅仅是运气，在苔丝2018年7月发射后，ASAS-SN背后的团队将更多ASAS-SN望远镜的时间花在了苔丝正在观察的天空部分，但幸运的是，潮汐干扰事件发生在系统的视线内。潮汐干扰是罕见的，在银河系大小的星系中每10000到100000年发生一次。相比之下，超新星每隔100年左右就会发生一次。在整个历史上，科学家已经观察到大约40次潮汐破坏事件(只要SN每年看到几次)。这些事件很罕见，主要是因为恒星需要非常接近黑洞（大约是地球到太阳的距离）才能成为一个黑洞。
想象一下，你站在市中心的一座摩天大楼的顶部，你从上面掉下一颗大理石，你正试图让它掉进下水道井盖上的一个洞里，但比这更难。而且因为AAS-SN很早就发现了潮汐中断事件，所以Holoien能够训练更多的望远镜来观察这一事件，捕捉到了比以前可能更详细的图像。然后天文学家可以查看来自苔丝的数据，因为它来自太空中的一颗卫星，直到事件发生几周后才能获得，看看他们是否能在准备阶段发现该事件。来自苔丝的数据意味着可以从大约10天前的数据中看到潮汐中断事件的迹象。
早期的苔丝数据使我们能够看到非常接近黑洞的光线，比以前所能看到的更近。表明，ASASSN-19bt的亮度上升非常平稳，这有助于科学家判断该事件是潮汐破坏，而不是另一种类型的爆发，比如来自星系中心或超新星的爆发。Holoien团队使用来自NASA Neil Gehins Swift Observatory的UV数据（这是迄今为止从潮汐破裂中看到最早的数据）确定温度在几天内下降了大约50%，从大约71500华氏度(40000到20，000摄氏度)下降到35500华氏度(40000到20000摄氏度)。
这是第一次在潮汐干扰中看到如此早期的温度下降，尽管有一些理论已经预测到了这一点。对于这些类型的事件，更典型的是SWIFT看到低水平X射线发射。科学家们并不完全理解为什么潮汐干扰会产生如此多的紫外线，而X射线却如此之少。天文学家认为产生ASASSN-19bt的超大质量黑洞质量约为太阳质量的600万倍。它位于一个名为2MASX J07001137-6602251的星系中心，该星系位于大约3.75亿光年之外的飞鱼座，被摧毁的恒星可能在大小上与太阳相似。
博科园｜研究/来自：俄亥俄州立大学
参考期刊《天体物理学》
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