黑洞撕毁恒星宛如“天籁之战”

一个黑洞拖拽了一颗爆炸的恒星，层层剥离恒星，直到它的死亡。天文学家原来打算观测一颗爆炸的超新星，却意外发现一个超大质量黑洞正在无情地吞灭一颗在流浪中“误入歧途”的恒星，它意外地落入黑洞强大引力的“魔爪”，失去生还的任何机会，惊奇的天文发现将帮助天文学家了解星系在数十亿年前的演变条件。

星系中心的超大质量黑洞在吞噬周围物质的过程中做强做大，漆黑一团的黑洞驱动了周围天体的运动，在黑洞周围形成了最明亮的物质辐射，黑洞内部不会喷射物质，它将难以消化的大量周围物质向外喷出，在垂直于黑洞吸积盘中心的上方和下方向喷发出最明亮的光束，覆盖了整个范围的电磁光谱，黑洞喷发的物质粒子速度接近光速。

超大质量黑洞多数时期不够活跃，为了见证一个超大质量黑洞吞噬一个天体的现象，天文学家也得靠意想不到的运气。一支国际化的天文团队意外发现了一个被称为Arp299的星系，潜藏在星系中心的超大质量黑洞不顾一切地撕毁了周围的一颗恒星。他们计划对一颗超新星暴进行观测，却意外观测到一个黑洞撕裂一颗恒星的惊险一幕。

天文事件的发现过程富带有戏剧性的色彩，天文团队主要由芬兰的图尔库大学和西班牙的安达卢西亚天体物理研究所的研究人员组成，有26个研究机构的36名科学家加入了项目研究，包括英国焦德雷尔·班克天体物理中心的科学家，借助世界各地射电望远镜的帮助，他们第一次绘制了快速移动的喷射物质如何形成和扩展的图像。超大质量黑洞撕裂了一颗周围的不幸恒星，黑洞在吞噬巨量的恒星物质时发出了喷射光束，被称为“潮汐瓦解”（TDEs）的天文事件十分罕见，堪称天文奇观。

死亡恒星被附近的黑洞拖动和撕裂，天文学家以前发现过这类瓦解事件，从恒星剥离的物质转化为在黑洞周围旋转的吸积盘，伴随了强烈的可见光和X—射线辐射。从恒星剥离的物质也转化为黑洞的物质喷发，从垂直于黑洞吸积盘的旋转轴两端以接近光速向外喷射物质，在太空中形成了“超级光柱”。2005年1月，天文学家第一次发现了黑洞从伴随的恒星拖拽和撕裂物质，天文学家当时观测到了红外线波段的明亮闪耀，从碰撞星系Arp299的一个核球发出了红外线辐射，这是一个正在发生碰撞与合并的星系，距离地球大约1.5亿光年。

随后射电波段的观测显示，射电源和之前发现的红外线源属于同一个辐射源，天文学家在跟踪观测中使用了世界上最强大的望远镜，在红外线和射电波段观测到了明亮的辐射，但在可见光和X—射线波段观测不到，这个碰撞星系的中心被笼罩在厚厚的尘埃之中，可见光和X—射线被灰尘吸收，更长波段的红外线和射电波穿透了灰尘的阻扰。天文团队使用了位于加纳利群岛的光学望远镜和美航局发射的斯皮策太空望远镜，对红外线波源进行了跟踪观测。

在连续大约十年的观测活动中，天文学家使用了射电观测的甚长基线干涉技术，他们将世界上很多的最强大射电望远镜组合成一个超级系统，其中包括欧洲的VIBI和英国的MERLIN射电望远镜，同时性的国际天文合作取得了丰富的观测成果，分辨率极高的图像显示了黑洞喷射如同理论的预期一样，黑洞向上下两极方向物质喷射的平均速度达到了四分之一的光速。潮汐瓦解事件只是黑洞生命周期中的一段插曲，科学家现在相信，黑洞的潮汐瓦解事件在遥远星系的出现十分普遍。

在相对近距离的本地星系发现了黑洞瓦解恒星的事件，这是一次难得的观测机会，为人们了解黑洞喷射现象的形成和演变提供了帮助。天文学家之前发现了少量的黑洞潮汐瓦解事件，大多数此类事件是通过光学望远镜发现的。在对碰撞星系Arp299的观测中，事件的波源被裹上了一层层的灰尘，天文学家不能通过光学望远镜发现黑洞的辐射源。

在碰撞星系Arp299的中心区域，其中的一个超大质量黑洞对周围的伴恒星产生了引力的潮汐瓦解，这不会是一个特例事件，在条件类似的星系中，星系中心的超大质量黑洞也可能将偶然路过的恒星撕成碎片，黑洞剥离了大量恒星物质，它们或者被吸入黑洞的吸积盘，或者转化为黑洞瞬间发生的剧烈物质喷发。

（编译：2018-7-3）