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这幅艺术家概念图展示了一次潮汐瓦解事件,当一颗恒星过于靠近超大质量黑洞时就会发生这种事件。
碎裂恒星的残骸在黑洞周围旋转时会升温,产生天文学家从宇宙深处可以观测到的光芒,同时黑洞会向太空发射出相对论性喷流。
图片来源:NRAOAUINSFNASA
一次罕见的潮汐撕裂事件暴露了一个距离其星系中心约3万光年的巨大流浪黑洞。

一颗恒星在距离一个巨大邻近星系中心近3万光年的地方被撕裂,暴露出一个天文学家很少能观测到的黑洞。
这次异常遥远的耀斑揭示了一个极为罕见的流浪黑洞,这可能会改变科学家对星系碰撞后大质量黑洞运动的理解。

北卡罗来纳大学教堂山分校的天文学家将这一发现追溯到一次潮汐瓦解事件(TDE)。
当一颗恒星过于靠近一个大质量黑洞时,引力会将其撕裂,从而产生这些强大的耀斑。

这类事件在星系的任何地方都很罕见,平均每10万年发生一次。
天文学家在过去十年中已经探测到了100多个此类事件,但几乎所有事件都出现在星系中心,而那里通常被认为存在最大的黑洞。
TDE2025abcr打破了这一模式。

这一耀斑出现在距离其所在星系中心约3万光年的位置,这使其成为目前有记录以来在可见光波段发现的潮汐瓦解事件中偏移最远的一次。

我们观测到的几乎每一次潮汐瓦解事件都发生在星系中心,也就是我们认为最大黑洞所在的位置,该论文的合著者、北卡罗来纳大学教堂山分校物理与天文学博士生乔纳森卡尼表示。
我们发现的这次潮汐瓦解事件发生在距离星系中心数万光年的地方,揭示了一个超大质量黑洞存在于我们通常不会期望找到它的位置。
我们知道流浪黑洞存在于大质量星系中,但它们很难研究,因为除了短暂瓦解恒星的时候,它们不会产生任何光。

一次合并可能使其失控
此次耀斑的源头黑洞,估计其质量约为太阳的一百万倍。
它可能是在很久以前的一次星系合并后,被甩离了星系中心。
另一种可能是,它在星系中心附近与其他黑洞发生引力相互作用,从而被推向了外侧。

黑洞自身不发光,因此天文学家通常无法直接探测到这些孤立的天体。
当被摧毁恒星的物质向黑洞坠落时,罕见的潮汐瓦解事件会短暂照亮黑洞的位置。
这些事件本质上就是宇宙中的广告牌,北卡罗来纳大学教堂山分校物理学与天文学助理教授伊戈尔安德里奥尼说,它们让我们能够发现那些否则将完全不可见的黑洞。
实时捕捉这些事件能让我们研究超大质量黑洞如何吞噬被撕碎恒星的物质。
人工智能对星系中心之外区域进行探索
北卡罗来纳大学教堂山分校物理与天文学专业的博士后研究员阿卡什阿努马尔拉普迪表示:一个专门为搜索星系中心以外的潮汐瓦解事件而调整的人工智能分类器将这一事件确定为极有可能的潮汐瓦解事件。
通过摒弃这些事件只发生在星系中心这一假设,我们得以发现一个可能会被遗漏的黑洞。
随着天文学进入‘大数据’时代,像这样的人工智能工具在我们探寻罕见天体事件的研究中将变得愈发重要。
系统标记该耀斑后,北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员使用位于智利的南方天体物理研究望远镜(SOAR)确认这是一起潮汐瓦解事件。
北卡罗来纳大学参与建造了这座4.1米望远镜,并通过国际联盟继续运营它。
我们利用智利的SOAR望远镜确认了这一事件的性质,北卡罗来纳大学教堂山分校是该望远镜的创始合作伙伴之一,北卡罗来纳大学教堂山分校物理学与天文学博士后研究员本杰明C凯泽说。
SOAR让我们能够快速跟进这些短暂的天文现象,并且随着鲁宾、罗曼等下一代巡天望远镜以及北卡罗来纳大学自己的阿格斯阵列投入使用,北卡罗来纳大学将能够研究大量此类现象。
可见光可能会揭示更多的……(原句不完整,只能到这里)
一项研究提供了首个强有力的证据,表明地面可见光望远镜能够可靠地发现漫游黑洞。
这种能力可能为研究大质量黑洞如何形成、生长以及在星系中移动创造新的机会。
天文学家目前每年发现数十起潮汐瓦解事件,大多发生在相对较近的宇宙区域。
未来的天文台,包括美国国家科学基金会能源部的薇拉C鲁宾天文台以及北卡罗来纳大学教堂山分校设计建造的阿格斯阵列,可能会将这一数量增加到每年数百甚至数千起,同时能在更远的距离上探测到它们。
这些耀斑所揭示的信息远不止隐藏的黑洞。
它们还能提供有关恒星和星系演化的信息,并使物质处于地球上无法重现的引力条件下。
通过释放巨大的能量,潮汐瓦解事件让天文学家得以一窥极端物理现象的罕见景象。
相关知识
宇宙耀斑一般指太阳耀斑,是太阳大气层局部区域突发的剧烈爆发活动。
它能在短时间内释放出巨大能量,引发电磁辐射、高能粒子流和等离子体云等。
耀斑爆发会干扰地球磁场和电离层,影响无线电通讯,对卫星、空间站等航天器也会造成威胁。
BY: University of North Carolina at Chapel Hill
FY: AI
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