艺术家概念图描绘了当超大质量黑洞撕裂一颗恒星并喷射相对论性喷流时发生的潮汐瓦解事件（TDE）。背景图像是哈勃太空望远镜拍摄的 Arp 299 的图像，Arp 299 是本研究中发现 TDE 的碰撞星系。（致谢：Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF；NASA, STScI）天文学家 Seppo Mattila 和 Miguel Pérez-Torres 通常研究恒星的自然死亡，但他们不愿意错过调查恒星谋杀案的机会。发表在《科学》杂志上的一篇新论文描述了他们如何获得了爆炸性证据，证明一个相对较近星系中的超大质量黑洞撕裂并吞噬了一颗恒星的一部分，这一现象被称为潮汐瓦解事件（TDE），在此过程中喷射出物质流。科学家们之前也曾观察到这些宇宙犯罪现场，但这是第一次有人设法获得如此详细的喷流及其随时间变化的结构的图像。
犯罪现场
在其生命周期的尽头，比太阳更重的恒星会以超新星的形式爆炸。研究超新星的天文学家，如 Mattila 和 Pérez-Torres，依赖于偶然发现这些恒星的“烟火”，但他们可以通过监测星爆星系来提高发现的几率，这些星系充满了可能随时发生超新星爆发的年轻、大质量恒星。虽然像我们银河系这样的典型星系可能每 50-100 年才会发生一次超新星爆发，但星爆星系可能每 3-4 年就会发生一次。“研究这些星系的原因之一是，我们当然不想等一百年，”西班牙格拉纳达安达卢西亚天体物理研究所的 Pérez-Torres 笑着说。“我们活不到那么久。”
追踪线索
正是在其中一个星爆星系中，这对组合发现了这起令人毛骨悚然的谋杀现场——但他们并不是一起发现的。2005 年 1 月，芬兰图尔库大学的天文学家 Mattila 在名为 Arp 299 的星系碰撞中发现了一个明亮的红外光闪光，该星系距离地球约 1.46 亿光年。红外源位于其中一个星系的中心附近，该星系围绕着一个超大质量黑洞有一个厚厚的尘埃环。他不确定那是什么，但想找出原因。同年晚些时候，Pérez-Torres 在对超新星进行单独研究时，在同一地点发现了明亮的射电光源。当他偶然发现 Mattila 的一篇论文时，他意识到他们正在寻找相同的物体，但各自拥有互补的专业领域。他联系了 Mattila，两人联手调查这个明亮辐射源的来源，并领导了一个由三十多名科学家组成的团队。通过对该物体进行为期 10 年的观测，该团队发现射电辐射源最初是一个明亮的斑点，后来扩展成一个类喷流的结构，以接近光速的速度移动。这些线索指向的不是向四面八方辐射光的超新星，而是 TDE，它能够以相对论速度喷射物质流。
在这个动画 GIF 中，一个相对论性喷流正在向外扩散，这是在 10 年的时间跨度内拍摄的潮汐瓦解事件的射电图像。两个面板显示了通过全球射电望远镜网络在不同频率下获得的图像。（致谢：Mattila, Pérez-Torres 等人；Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF）Mattila 和 Pérez-Torres 简直是撞大运了。这些事件可能比超新星稀有 100-1000 倍，而寻找它们的调查通常需要观测极其庞大的星系数量才能探测到一个。“我们应该感到非常幸运，大自然竟然为我们提供了这样一个事件来见证，”Mattila 说。
特别事件
虽然这不是天文学家第一次看到 TDE 的喷流，但这是他们第一次足够近距离地获得深度图像并研究喷流本身的结构。这一事件可能是第一个在超大质量黑洞已通过物质盘活跃进食的星系中看到的 TDE；这次吞噬恒星的事件可以说是锦上添花。过去，天文学家在中心黑洞相对平静的星系中发现了 TDE。“这就是这个事件的特别之处，”哥伦比亚大学的理论天体物理学家 Brian Metzger 说，他没有参与这项研究，“部分原因在于它离我们非常近，部分原因在于它表明这些喷流型 TDE 可以在各种不同的环境中发生。”事实证明，恒星的谋杀案和人类的谋杀案一样，可能发生在任何地方。随着这个谜团的解开，天文学家离理解黑洞的暴力行为又近了一步。编者注：早期版本曾声明“天文学家以前从未在超大质量黑洞已通过物质盘活跃进食的星系中看到过 TDE”，但过去*可能*有过探测。现已更新以反映这一点。
