遥远星系中发现一个黑洞正在反复蚕食一颗类似太阳的恒星

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（）据美国宇航局（珍妮特·卡兹米尔扎克）：利用美国国家航空航天局2004年发射的尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台，科学家们在一个遥远的星系中发现了一个黑洞，它正在反复蚕食一颗类似太阳的恒星。该物体预示着一个快速科学的新时代，这是由一种分析卫星X射线望远镜(XRT)数据的新方法实现的。

“Swift的硬件、软件及其国际团队的技能使其能够在其一生中适应新的天体物理学领域，”英国莱斯特大学的天体物理学家、Swift团队的长期成员Phil Evans说。“尼尔·格里尔斯，这个与任务同名的人，监督并鼓励了许多这样的转变。现在，有了这种新的能力，它可以进行更酷的科学研究。”

埃文斯领导了一项关于这颗不幸的恒星及其饥饿黑洞的研究，统称为雨燕J023017.0+283603(或简称雨燕J0230)，该研究发表在9月7日的《自然天文学》上。

当一颗恒星离一个巨大的黑洞太近时，重力会产生强烈的潮汐，将这颗恒星分裂成一股气流。前缘围绕黑洞摆动，后缘逃离系统。这些破坏性事件被称为潮汐扰乱事件。天文学家认为它们是碎片与已经围绕黑洞运行的物质盘碰撞时产生的多波长光的耀斑。

最近，天文学家一直在研究这种现象的变化，他们称之为部分或重复的潮汐中断。

在这些事件中，每当轨道运行的恒星经过黑洞附近时，恒星就会向外凸出并脱落物质，但仍然存在。这个过程一直重复，直到恒星失去太多气体，最后分裂。单个恒星和黑洞系统的特征决定了科学家观察到的发射类型，从而产生了一系列可以分类的行为。

以前的例子包括每114天发生一次的爆发，可能是由一颗围绕质量为太阳7800万倍的黑洞运行的巨星引起的。另一个围绕一个质量是太阳40万倍的黑洞每9小时重现一次，很可能是由一个叫做白矮星的轨道恒星煤渣引起的。



雨燕J0230发生在5亿光年以外的一个名为2MASX J02301709+2836050的星系中，由夏威夷的Pan-STARRS望远镜拍摄。鸣谢:尼尔·波尔研究所/丹尼尔·马莱萨尼

2022年6月22日，XRT首次捕获雨燕J0230。它在大约5亿光年外的北三角座星系中发光。斯威夫特的XRT大约每隔几周就观察到同一地点的另外九次爆发。

埃文斯和他的团队提出，雨燕J0230是一颗类似太阳的恒星围绕一个质量超过20万倍太阳的黑洞运行时的重复潮汐扰动。他们估计这颗恒星每经过一次就会失去大约三个地球质量的物质。这个系统在其他类型的可疑重复破裂之间提供了一座桥梁，并允许科学家模拟不同恒星类型和黑洞大小之间的相互作用如何影响我们观察到的东西。

“我们在雨燕的紫外线/光学望远镜收集的数据中搜索了又搜索，寻找事件变亮，”伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室(MSSL)的研究员爱丽丝·布里维尔德说，她从卫星发射前就开始研究仪器。“但是没有任何迹象。银河系的可变性完全体现在X射线上。这有助于排除一些其他潜在的原因。”

雨燕J0230的发现之所以成为可能，要归功于Evans开发的一种新的自动搜索XRT观测的方法，称为雨燕X射线瞬态探测器。

在该仪器观察到一部分天空后，数据被传输到地面，该程序将其与同一地点以前的XRT快照进行比较。如果X射线天空的这一部分发生了变化，科学家就会收到警报。在雨燕J0230的情况下，埃文斯和他的同事能够迅速协调该地区的其他观测。

Swift最初被设计用来研究伽马射线爆发，这是宇宙中最强大的爆炸。然而，自卫星发射以来，科学家们已经认识到它有能力研究一系列天体，如潮汐破裂和彗星。

“雨燕J0230是在菲尔启动他的计划后大约两个月才被发现的，”位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的该任务首席研究员s·布拉德利·岑科说。“这对探测器识别其他瞬态事件的能力以及Swift未来探索新的科学空间来说是一个好兆头。”

戈达德与宾夕法尼亚州立大学、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室和弗吉尼亚州杜勒斯的诺斯罗普·格鲁曼航天系统公司合作管理雨燕任务。其他合作伙伴包括莱斯特大学、MSSL大学、意大利布雷拉天文台和意大利航天局。