鳳凰科技訊 北京時間10月27日消息 據(jù)科學日報報道，近日天文學家發(fā)現(xiàn)了一顆被黑洞“部分吞噬”的恒星，幸運的是這顆恒星還存在著，它或將透露有關整個過程的新消息。人們總是認為黑洞會吞噬整顆恒星，或者任何靠近黑洞的天體。然而，有時候幾乎被黑洞“捕獲”的恒星也可以幸運逃脫，只有少部分質(zhì)量被黑洞吞噬。這一死里逃生事件真實發(fā)生在6.5億光年遠包含“北斗星(The Big Dipper)”的大熊星座，在那里一個超大質(zhì)量黑洞還沒來得及完全吞噬一顆恒星，后者就逃之夭夭了。
美國俄亥俄州立大學的天文學家利用超新星全天自動調(diào)查（ASAS-SN）無法觀察到這顆恒星，但他們卻發(fā)現(xiàn)了黑洞在吞噬恒星物質(zhì)時后者發(fā)出的光。在這項發(fā)表在期刊《英國皇家天文學會月刊》上的文章里，科學家們描述了一個位于拉尼亞凱亞(Laniakea)超星系團——一個包含銀河系在內(nèi)的擁有數(shù)千個星系的超星系團——以外的星系里的黑洞和恒星。
如果拉尼亞凱亞是我們的銀河“城市”，那么這一名為“潮汐擾亂事件”（TDE）的事件就發(fā)生在城市較大的大都市區(qū)。即便如此，這仍是目前觀測到的最近的TDE，它將為天文學家提供了解有關超大質(zhì)量黑洞形成和生長更多信息的絕佳機會。
ASAS-SN目前已經(jīng)觀察到60多個明亮的臨近超新星；這一項目的其它目標之一是試圖確定TDE在臨近宇宙發(fā)生的頻率。然而2014年1月，也就是ASAS-SN的四架望遠鏡開始收集數(shù)據(jù)的幾個月后，研究合作作者、美國俄亥俄州大學天文學家克里斯托夫?斯塔奈克(Krzysztof Stanek)教授和他的同事驚訝的發(fā)現(xiàn)了一例TDE 。
對斯塔奈克來說，這一項目如此迅速的有了這一罕見發(fā)現(xiàn)表明TDE可能比天文學家預想的要更普遍。“我們一開始就發(fā)現(xiàn)了一個，基于此，我們很樂觀的認為未來每一年或者兩年至少能發(fā)現(xiàn)一個TDE?！?斯塔奈克說道?！澳憧梢哉f我們很幸運，但如果我們一直都這么幸運，那么這可能說明我們所做的事是正確的。也許TDE的頻率遠比人們預想的要高，在未來我們可能會遇到越來越多TDE。”
2014年1月25日當TDE首次發(fā)出耀眼光芒時，博士研究生托馬斯?霍倫恩（Thomas Holoien）帶領進行了對TDE的觀察和分析。TDE出現(xiàn)在大熊星座“左腳”附近，位于下臺一（Alula Borealis）恒星和小獅座46 (Praecipua)之間?；魝惗鲗⑦@個天體標記為ASASSN-14ae，起初他以為是一顆超新星，盡管外表看起來有些異常。但它的亮度模式暗示了事實可能并非如此，霍倫恩和同事最終確定了他們所觀察到的其實是TDE。
隨后他們利用麥克唐納天文臺1米口徑的程控望遠鏡、2米口徑的程控利物浦望遠鏡、3.5米口徑的墨西哥阿帕奇山天文臺望遠鏡以及位于亞利桑那州格拉漢姆山的8.4米口徑大雙筒望遠鏡(Large Binocular Telescope, 簡稱LBT)進行后續(xù)的地面觀測。隨后他們補充了來自雨燕紫外和光學望遠鏡進行的太空觀測。最終，他們利用斯隆數(shù)字巡天（Sloan Digital Sky Survey，縮寫為SDSS）檔案數(shù)據(jù)確定了這一天體位于它的宿主星系SDSS J110840.11的位置。
基于這一事件釋放出的能量，研究人員計算出黑洞只吞噬了相對較少的恒星質(zhì)量——只有太陽質(zhì)量的1/1000，大約相當于木星的質(zhì)量。研究合作作者、俄亥俄州立大學的天文學教授、觀測宇宙學俄亥俄州杰出學者克里斯托弗?科哈內(nèi)克（Christopher Kochanek）是25年前對TDE進行建模的首批專家之一，當時他還是一名研究生。然而，自那時起觀察到的TDE寥寥無幾，沒有人確定的知道TDE對宇宙里黑洞增長的貢獻究竟有多重要。
傳統(tǒng)觀點認為黑洞并不會經(jīng)常吞噬整顆恒星——頻率可能大約為每1萬至10萬年一次，科哈內(nèi)克說道。但黑洞吞噬部分恒星物質(zhì)的頻率有多高則有待商榷?！罢嬲膯栴}是，黑洞吞噬部分恒星物質(zhì)的概率可能與它完全吞噬恒星的概率并無太大差別。我們僅僅是不知道而已。” 科哈內(nèi)克解釋道。
ASAS-SN或可能有這個問題的答案。這一調(diào)查是利用拉斯昆布雷拉斯（Las Cumbres）天文臺全球望遠鏡網(wǎng)絡、位于夏威夷哈萊阿卡拉天文臺15厘米望遠鏡以及位于智利賽拉托洛洛的兩臺望遠鏡進行的。斯塔奈克表示雖然這些望遠鏡是低功率望遠鏡，但它們是以較低成本對整個臨近宇宙進行細節(jié)研究的理想對象。
這一調(diào)查在開始進行的第一年非常成功；自2014年5月起發(fā)現(xiàn)的明亮臨近超新星中有一半是由ASAS-SN發(fā)現(xiàn)的。這是一個非常有前途的開始，這一項目將增加我們對臨近恒星、星系和銀河超星系團的理解?！拔覀兿胍乐車R近宇宙發(fā)生的一切?！?/p>
這項研究的其他合作作者包括來自本校物理學院、天文學院、宇宙學和天體物理學中心（CCAPP）的科學家們，以及來自普林斯頓大學、迭戈波特爾斯大學、天體物理學千年研究所、利物浦約翰摩爾斯大學、賓夕法尼亞州立大學、摩海德州立大學、格羅夫城中學、澳大利亞珊瑚塔天文臺和華沙大學天文臺的研究人員。
這項研究主要是由美國國家科學基金會和宇宙學和天體物理學中心資助進行的?；魝惗鞯馁Y金資助來自能量計算科學系研究生獎學金，這個4年的獎學金是為了支持學生進行高性能計算和大數(shù)據(jù)科學和工程項目，霍倫恩是俄亥俄州立大學第一個獲得該獎學金的研究生。（編譯/嚴炎劉星）