黑洞吞噬恒星的令人瞠目结舌的观测揭示了快速的圆盘形成

首次明确证实在没有x射线发射的潮汐破裂事件中吸积盘的形成支持了理论预测。

当一颗恒星离超大质量黑洞太近时，潮汐力会将它撕裂，当恒星的物质落入黑洞时，会产生明亮的辐射耀斑。

天文学家研究这些“潮汐分裂事件”(TDEs)的光，寻找潜伏在星系中心的超大质量黑洞的进食行为的线索。

加州大学圣塔克鲁兹分校天文学家领导的新TDE观测现在提供了清晰的证据，表明来自恒星的碎片在黑洞周围形成了一个旋转的圆盘，称为吸积盘。

第一作者、加州大学圣克鲁斯分校的博士后研究员冕洪说，理论家们一直在争论吸积盘是否能在潮汐扰动事件中有效地形成，新发现被接受发表在《天体物理学杂志》上，应该有助于解决这个问题。

Hung说:“在经典理论中，TDE耀斑是由吸积盘提供能量的，它从内部区域产生x射线，在那里热气体螺旋进入黑洞。

”“但对于大多数TDEs来说，我们看不到x射线——它们主要以紫外线和光波波长发光——因此有人认为，我们看到的不是圆盘，而是恒星碎片流碰撞产生的辐射。

合著者之一、UCSC大学天文学和天体物理学教授恩里科·拉米雷斯-鲁伊斯(Enrico Ramirez-Ruiz)和香港大学的简·戴(Jane Dai)开发了一个理论模型，该模型发表于2018年，可以解释为什么尽管形成了吸积盘，但在TDEs中通常无法观测到x射线。

新的观察结果为这个模型提供了强有力的支持。

吸积盘的证据来自光谱观测。

合著者之一、UCSC大学天文学和天体物理学助理教授瑞安·福利和他的团队在2018年11月首次被ASAS超新星全天空自动探测发现后，开始对TDE(命名为AT 2018hyz)进行监测。

2019年1月1日晚，福利在加州大学利克天文台用3米长的谢恩望远镜观察TDE时注意到了一个不寻常的光谱。

他说:“我的下巴掉了下来，我立刻知道这将是有趣的。

”“最引人注目的是氢气线——氢气的排放——它有一个双峰曲线，与我们见过的任何其他TDE都不一样。

福利解释说，光谱中的双峰是由多普勒效应造成的，多普勒效应改变了运动物体发出的光的频率。

在一个围绕黑洞旋转的吸积盘中，从一个角度看，一些物质会向观察者移动，所以它发出的光会转移到一个更高的频率，而一些物质会远离观察者，它的光会转移到一个更低的频率。

福利说:“这是相同的影响，导致汽车在赛道上的声音从一个高的音调，因为汽车向你靠近，到一个较低的音调，当它通过，并开始远离你。

”“如果你坐在露天看台上，一个弯道上的车都朝你开过来，而另一个弯道上的车则远离你。

在吸积盘中，气体以类似的方式围绕黑洞运动，这就是光谱中的两个峰值。

该小组在接下来的几个月里继续收集数据，随着时间的推移，用几架望远镜观察TDE。

洪领导了对数据的详细分析，这表明在恒星破裂后的几周内，圆盘形成的速度相对较快。

研究结果表明，尽管双峰发射很少见，但在光学探测的TDE中，圆盘的形成可能很常见，这取决于圆盘相对于观察者的倾斜度等因素。