在宇宙探索的征程中,一項(xiàng)新的發(fā)現(xiàn)吸引了科學(xué)界的目光。一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì),由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授薛永泉課題組領(lǐng)銜,在宇宙深處捕捉到了一例極為特殊的X射線潮汐撕裂恒星事件候選體。這一發(fā)現(xiàn)成果已發(fā)表于國(guó)際綜合學(xué)術(shù)期刊《創(chuàng)新》,為研究宇宙中的極端天體現(xiàn)象提供了新的線索。
潮汐撕裂恒星事件,是宇宙中一種極為壯觀且具有重要研究?jī)r(jià)值的現(xiàn)象。當(dāng)一顆恒星不慎闖入黑洞的勢(shì)力范圍,在黑洞強(qiáng)大引力的作用下,恒星會(huì)逐漸被拉長(zhǎng)變扁。一旦跨越潮汐半徑,恒星自身的引力便無(wú)法與黑洞的潮汐力相抗衡,最終會(huì)被無(wú)情地撕成碎片。其中大約一半的恒星殘骸流會(huì)被黑洞吸積,同時(shí)釋放出強(qiáng)烈的電磁波,這些電磁波能夠被人類探測(cè)到,這也使得潮汐撕裂恒星事件成為發(fā)現(xiàn)寧?kù)o黑洞的有效途徑。
此次研究團(tuán)隊(duì)將目光聚焦于錢(qián)德拉南天深場(chǎng)。該深場(chǎng)是目前曝光時(shí)間最長(zhǎng),約達(dá)七百萬(wàn)秒,因而也是最深、最靈敏的X射線巡天區(qū)域。研究團(tuán)隊(duì)在這個(gè)深場(chǎng)中有了重大發(fā)現(xiàn),他們探測(cè)到一例光變極為有趣的X射線暫現(xiàn)源,將其命名為XID935。這個(gè)天體突然變亮從而被探測(cè)到,隨后又逐漸變暗直至無(wú)法探測(cè),其所有的X射線觀測(cè)時(shí)間跨度接近20年。
薛永泉介紹,通過(guò)與光學(xué)圖像對(duì)比發(fā)現(xiàn),XID935的位置處于其宿主星系中心,這表明它極有可能與中心的超大質(zhì)量黑洞存在關(guān)聯(lián)。然而,其光譜卻并未呈現(xiàn)出超大質(zhì)量黑洞活躍時(shí)的特征。還有一種可能,它是作為前景的銀河系內(nèi)的X射線雙星,只是偶然在人們的視線方向上與遠(yuǎn)處的星系中心重合。但經(jīng)過(guò)計(jì)算,X射線雙星出現(xiàn)這種情況的概率極低。綜合各方面因素,XID935最合理的解釋就是潮汐撕裂恒星事件。并且,它是目前已知的X射線潮汐撕裂恒星事件中最為暗弱的一例,若不是錢(qián)德拉南天深場(chǎng)具備極高的靈敏度,根本無(wú)法探測(cè)到它。
通常情況下,潮汐撕裂恒星事件的光度在達(dá)到峰值后會(huì)呈現(xiàn)單調(diào)冪律下降的趨勢(shì)。但XID935卻與眾不同,在其光度整體下降的過(guò)程中,出現(xiàn)了突然變暗又變亮的情況,在兩個(gè)月內(nèi)變亮幅度超過(guò)27倍。
對(duì)于這種奇特的現(xiàn)象,薛永泉解釋道,這很可能是一例發(fā)生在超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)中的潮汐撕裂恒星事件。與普通的單黑洞潮汐撕裂恒星事件不同,當(dāng)一顆恒星被主黑洞撕裂后,其殘骸流可能會(huì)受到次黑洞的干擾。這種干擾會(huì)導(dǎo)致恒星殘骸流無(wú)法正常回落到主黑洞,物質(zhì)供給中斷,進(jìn)而使光度驟然下降。而當(dāng)次黑洞遠(yuǎn)離后,恒星殘骸流又能正常回落到主黑洞,主黑洞繼續(xù)吸積殘骸,光度也隨之恢復(fù)。
XID 935長(zhǎng)達(dá)約20年的X射線觀測(cè)數(shù)據(jù),以及它所展現(xiàn)出的快速、極端的光度變化,為今后潮汐撕裂恒星事件理論模型與數(shù)值模擬的深入、定量研究提供了重要的觀測(cè)基礎(chǔ),有望推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究邁向新的高度。






















