黑洞引力能把恒星撕碎，拉成一长条意大利面，能绕黑洞一整圈！

当黑洞吞噬恒星时，会产生可见光或X射线，但天文学家几乎从未探测到这两种类型的辐射。天文学家彼得·容克(SRON/Radboud大学)和同事们现在已经用X射线望远镜发现了一些被捕获的恒星，这些恒星是在光学上被发现的几年后被发现的。毕竟，黑洞似乎都是以同样的方式进餐，而“情绪”则是按照固定的模式变化，其研究成果现已发表在《天体物理学》期刊上。

在整个宇宙中，巨大的黑洞潜伏在星系中心，就像埋伏的掠食者一样，它们耐心地等待毫无戒心的星星经过，并利用其压倒性的引力将它们撕碎，变成一条意大利面，最后将它们吞噬。天文学家有时在可见光下看到这一奇观，有时在X射线上看到，但几乎从来不会同时在两种光中看到这一奇观，黑洞吃恒星有两种不同的方式吗？天文学家彼得·容克和国际同事现在已经用钱德拉X射线望远镜观测到了一些源。

从可见光到X射线

这些源最初是几年前在光学波段中发现的，看起来恒星在被吞噬的过程中，首先发出可见光，然后发出X射线。因此，黑洞确实有一个共同的进食行为，而晚餐期间的“情绪”根据固定的模式变化，从温和的白色光到苍白的明亮X射线。天文学家发现可能很快就会得到验证，方法是将发射的X射线卫星eROSITA（雅典娜的前身）与扫描天空收集可见光的望远镜(如BlackGEM望远镜)数据结合起来。

该望远镜目前正在拉德布大学(Radboud University)的监督下安装在智利。一颗被捕获恒星被拉成如此长的一条意大利面线，以至于它在绕黑洞完整轨道一周后与自己相遇，就像一条蛇咬它的尾巴一样。这种碰撞会导致弦失去高度，并向黑洞坠落。理论有两种可能的解释，即可见光和X射线都是严格按照这个顺序释放的。第一种选择是可见光发射是由碰撞过程中释放的能量引起。

我们看到X射线是因为在向黑洞下落的过程中损失了势能，撕碎的恒星气体流开始像黑体一样发光，其特征曲线是在软X射线中达到峰值的光谱。第二种是碰撞本身会发射X射线，但会出现一团浓密的云团，吸收X射线并将其重新发射为可见光。当足够多的恒星物质消失时，星云变得足够薄，可以让X射线通过，包括随之而来的势能损失导致俯冲产生的X射线辐射。

其理论的一个结果是，在黑洞自转和恒星被吃掉时发出的X射线数量之间存在联系。黑洞是否旋转目前尚不清楚，如果eROSITA每年观测到数百条意大利面条，这可能证实黑洞在旋转，如果每年只探测到几个，那就表明黑洞是静止的。黑洞自旋的分布以及从撕碎恒星到峰值X射线亮度之间的时间延迟，研究进一步预测，在光学和X射线中，退行性和进行性吸积盘的数量不对称，观测偏差的细节，可能有助于观察到光学和X射线之间的差异。

博科园｜www.bokeyuan.net

博科园｜研究/来自：SRON荷兰空间研究所

参考期刊《天体物理学》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab659c

博科园｜科学、科技、科研、科普

关注【博科园】看更多大美宇宙科学