科学家观测到一种新型超新星爆炸:巨星试图吞噬黑洞的终结 | 路透社
ويل دانم
华盛顿8月14日(路透社)——天文学家观测到一个因错误选择伴侣并过度靠近而酿成灾难性后果的恒星,记录下一种看似新型的超新星爆发现象。这场爆发发生在一颗巨星试图吞噬黑洞时,此前两者已进行了漫长的引力之舞。
这颗质量至少十倍于太阳的恒星与同等质量的黑洞通过引力相互束缚,形成双星系统。但随着两者间距逐渐缩小,黑洞的强大引力扭曲了恒星形态,使其膨胀变形为不规则球体,最终在物质被持续吞噬后发生爆炸。
广告 · 继续滚动美国国家科学基金会麻省理工学院人工智能与基础交互研究所的天体物理学家亚历山大·加利亚诺表示:“我们观测到一颗巨星与黑洞陷入致命的探戈之舞”。加利亚诺是本周发表在《天体物理学》期刊上该研究的作者之一。
加利亚诺补充道:“在与黑洞的死亡漩涡中持续失质量数年后,这颗巨星最终以爆炸告终。其瞬间释放的能量超过了太阳整个生命周期的总和。”
此次爆发发生在距地球约7亿光年处。一光年即光在一年内行进的距离,约合9.5万亿公里。
广告 · 继续滚动加利亚诺解释道:“由于两者质量相近,其引力势均力敌。但恒星体积庞大却结构松散,黑洞虽小却拥有强大引力。最终黑洞赢得了这场角力——当恒星试图吞噬黑洞时,黑洞反而在不断剥离恒星物质。”
研究人员尚不确定导致超新星爆发的确切机制。
哈佛大学天体物理学家阿什莉·维拉尔表示:“目前尚不清楚是扭曲导致恒星不稳定并坍缩,随后黑洞吞噬其恒星残骸;还是黑洞在恒星变成超新星之前就将其完全撕裂。“维拉尔是这项研究的主要作者之一。
她补充道:“黑洞拉扯恒星并以复杂方式扭曲了它的形态。”
*恒星的终结
这个双星系统最初由两颗相互环绕的大质量恒星组成,其中一颗走完自然生命周期后爆发成为超新星,其核心坍缩形成黑洞。
黑洞密度极高,其强大到连光都无法逃脱的引力特性。
维拉尔指出:“该事件揭示某些超新星可能由黑洞伴星引发,这为我们理解恒星终结方式提供了新视角。”
质量至少为太阳八倍的恒星最终将以超新星爆发结束生命,而质量超过太阳二十倍的恒星爆发后将形成黑洞。
专门探测宇宙异常爆发的AI算法在事件初期就捕捉到爆发征兆,使天文学家得以立即开展后续观测。当爆发完成时,众多地面和太空望远镜已记录全过程。
研究成员贾格利亚诺表示:“AI算法让我们能及时启动全面观测,首次完整捕捉整个事件全貌。”
对恒星爆发前四年的观测数据显示,天文学家认为这些明亮辐射源自黑洞吸积恒星物质的过程。例如,恒星外层氢壳似乎被剥离,暴露出下方的氦层。
研究人员在爆炸后观测到了明亮的排放,当时黑洞吞噬了恒星残骸。最终,黑洞变得更大更强。
由两个或更多天体组成的系统非常普遍。其中一些系统中存在黑洞。
贾利亚诺说:“我们得出的结论是,恒星的命运深受其生命中的伴侣或同伴的影响。这一事件为我们提供了一个引人入胜的视角,展示了黑洞对巨大恒星消亡的巨大影响。”
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