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中國科大團隊發現罕見暗弱雙黑洞潮汐撕裂恒星事件候選體

   發布時間:2025-11-30 00:56 作者:顧青青

在宇宙探索的征程中,一項新的發現吸引了科學界的目光。一個國際研究團隊,由中國科學技術大學教授薛永泉課題組領銜,在宇宙深處捕捉到了一例極為特殊的X射線潮汐撕裂恒星事件候選體。這一發現成果已發表于國際綜合學術期刊《創新》,為研究宇宙中的極端天體現象提供了新的線索。

潮汐撕裂恒星事件,是宇宙中一種極為壯觀且具有重要研究價值的現象。當一顆恒星不慎闖入黑洞的勢力范圍,在黑洞強大引力的作用下,恒星會逐漸被拉長變扁。一旦跨越潮汐半徑,恒星自身的引力便無法與黑洞的潮汐力相抗衡,最終會被無情地撕成碎片。其中大約一半的恒星殘骸流會被黑洞吸積,同時釋放出強烈的電磁波,這些電磁波能夠被人類探測到,這也使得潮汐撕裂恒星事件成為發現寧靜黑洞的有效途徑。

此次研究團隊將目光聚焦于錢德拉南天深場。該深場是目前曝光時間最長,約達七百萬秒,因而也是最深、最靈敏的X射線巡天區域。研究團隊在這個深場中有了重大發現,他們探測到一例光變極為有趣的X射線暫現源,將其命名為XID935。這個天體突然變亮從而被探測到,隨后又逐漸變暗直至無法探測,其所有的X射線觀測時間跨度接近20年。

薛永泉介紹,通過與光學圖像對比發現,XID935的位置處于其宿主星系中心,這表明它極有可能與中心的超大質量黑洞存在關聯。然而,其光譜卻并未呈現出超大質量黑洞活躍時的特征。還有一種可能,它是作為前景的銀河系內的X射線雙星,只是偶然在人們的視線方向上與遠處的星系中心重合。但經過計算,X射線雙星出現這種情況的概率極低。綜合各方面因素,XID935最合理的解釋就是潮汐撕裂恒星事件。并且,它是目前已知的X射線潮汐撕裂恒星事件中最為暗弱的一例,若不是錢德拉南天深場具備極高的靈敏度,根本無法探測到它。

通常情況下,潮汐撕裂恒星事件的光度在達到峰值后會呈現單調冪律下降的趨勢。但XID935卻與眾不同,在其光度整體下降的過程中,出現了突然變暗又變亮的情況,在兩個月內變亮幅度超過27倍。

對于這種奇特的現象,薛永泉解釋道,這很可能是一例發生在超大質量雙黑洞系統中的潮汐撕裂恒星事件。與普通的單黑洞潮汐撕裂恒星事件不同,當一顆恒星被主黑洞撕裂后,其殘骸流可能會受到次黑洞的干擾。這種干擾會導致恒星殘骸流無法正常回落到主黑洞,物質供給中斷,進而使光度驟然下降。而當次黑洞遠離后,恒星殘骸流又能正常回落到主黑洞,主黑洞繼續吸積殘骸,光度也隨之恢復。

XID 935長達約20年的X射線觀測數據,以及它所展現出的快速、極端的光度變化,為今后潮汐撕裂恒星事件理論模型與數值模擬的深入、定量研究提供了重要的觀測基礎,有望推動相關領域的科學研究邁向新的高度。

 
 
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