我最近写过一篇关于 一个令人难以置信的事件:天文学家捕捉到了恒星生命中最后的时刻,因为它被黑洞字面意义上地撕裂了。今天,NASA发布了该事件的一些新照片,包括这张哈勃太空望远镜拍摄的照片:

[点击放大。]我知道,乍一看可能没什么特别的。但请记住你看到的是什么:一颗被黑洞引力撕裂的恒星的惨烈死亡……而且它发生在38亿光年之外!这大约是 40,000,000,000,000,000,000,000 公里,所以我们能够看到它本身就相当令人惊叹。也令人毛骨悚然。在这张假彩色哈勃图像中,星系和爆炸被标记出来了。图片中几乎所有你看到的都是遥远的星系,距离我们数十亿光年。通常情况下,宿主星系本身最多只会显示为一个点,周围可能有一些模糊的区域,那是数十亿颗恒星的光芒因巨大的距离而减弱。但是,这颗垂死恒星的光芒极大地增加了星系的亮度。一个很大的幅度。

这张图片(点击可大幅放大!)结合了来自美国宇航局斯威夫特天文台的可见光(白色)、紫外线(紫色)和X射线(黄色和红色),斯威夫特天文台是首次探测到爆炸的卫星。虽然那些尖峰不是真实的——它们只是望远镜本身的光学效应——但它仍然说明了我们所见场景的戏剧性。那么,我们到底看到了什么?想象一下:一颗可能与太阳没什么不同的普通恒星,正围绕着这个遥远星系的中心运行,非常靠近中心。每一个大星系的中心都潜伏着一个怪物:一个超大质量黑洞,它的质量可能是太阳的数百万甚至数十亿倍。这个位于这个未命名星系核心的黑洞,质量可能达到了太阳的五十万倍。如此巨大的天体的引力是极其强大的。但更糟糕的是,引力的强度会随着距离的增加而减弱。这似乎是一种解脱——离黑洞越远,它的引力就越弱——但事实上,这正是这颗恒星的厄运所在,因为黑洞的引力强度下降可能非常剧烈。当恒星接近这个无底洞时,朝向黑洞的那一侧受到的拉力远大于恒星的另一侧,那一侧可能离黑洞远了数百万公里。这种拉力变化拉伸了恒星——这种拉伸被称为“潮汐”,这与月球引力引起地球潮汐的原理基本相同……当这颗恒星离黑洞太近时,这种拉力的强度变得不可抗拒,克服了恒星自身的内部引力。

瞬间,这颗恒星被撕裂,数以亿万吨的电离气体喷涌而出!这些物质围绕着黑洞旋转,形成了一个等离子体盘,称为吸积盘。磁场、摩擦和湍流将等离子体超加热,并将物质和能量组成的双束从圆盘的两极喷射出去,远离黑洞本身。这些喷射束中储存的能量是难以置信的,它粉碎了我们的想象:一度,
它们闪耀着一万亿个太阳的光芒!
碰巧的是,围绕黑洞形成的吸积盘正好朝向我们,所以其中一个喷射束实际上是直接指向我们的。如果我们当时在那颗星系并且处于那个喷射束的路径上,那么地球将处境糟糕*。但从我们近 40 亿光年的距离来看,这道光芒仅足够用大型望远镜才能看见。而这个事件并未结束。随着物质在黑洞周围旋转,吸积盘内部的湍流和其他力会导致亮度发生变化。已经发生了几次耀斑,虽然它已经持续了几天,但在 4 月 3 日,整体亮度突然增加了五倍!天文学家将继续观察这个壮观的事件很长一段时间,肯定会一直观察到它最终从哈勃等强大望远镜的视野中消失。多年来,我研究过宇宙中最具能量的事件:超新星爆发、伽马射线暴、磁星耀斑。这些宇宙爆炸如此巨大,以至于我们渺小的头脑无法完全理解——是的,可以理解它们,但真正领悟它们,不行——令我惊叹的是,宇宙中仍然存在着能够释放如此毁灭性能量的东西。而且我非常庆幸它们都发生在非常遥远的地方!图片来源:哈勃:NASA/ESA/A. Fruchter (STScI);斯威夫特:NASA/Swift/Stefan Immler;喷流插图:Don Dixon/NASA/JPL-Caltech。
* 所谓的“糟糕”,是指非常非常非常非常非常非常非常糟糕。
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