得益于新的大視場(chǎng)巡天項(xiàng)目，天文學(xué)家現(xiàn)在可以完整地見(jiàn)證黑洞“進(jìn)食”恒星的整個(gè)過(guò)程。當(dāng)一顆不幸的恒星出現(xiàn)在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞附近時(shí)，強(qiáng)烈的潮汐力會(huì)將恒星撕成碎片。這些碎片會(huì)形成吸積盤(pán)，緩慢墜入黑洞，這一過(guò)程發(fā)出的輻射就像恒星的“臨終哭泣”，會(huì)使先前休眠的黑洞暫時(shí)變得比星系中的所有恒星都要亮，成為宇宙中最明亮的焰火。
撰文?S·布拉德利·岑科（S. Bradley Cenko）
尼爾·格雷爾斯（Neil Gehrels）
翻譯?董燕婷?李東悅
審校?茍利軍
在銀河系和其他幾乎每一個(gè)大星系的中心，都潛藏著一個(gè)深層的宇宙奧秘——一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。這些天體把數(shù)百萬(wàn)至數(shù)十億個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量壓縮到比太陽(yáng)系還小的區(qū)域內(nèi)，它們是如此奇怪，以至于看起來(lái)非常神秘。還沒(méi)有科學(xué)家能夠解釋，自然界是如何將這么多物質(zhì)壓縮到如此小的空間中。但可以肯定的是，超大質(zhì)量黑洞伸出了無(wú)形的“引力之手”，以深刻而微妙的方式影響周圍星系的形成。科學(xué)家希望通過(guò)研究這些幽靈般的黑洞的生長(zhǎng)及行為，揭開(kāi)星系誕生和演化的秘密。
但問(wèn)題是，超大質(zhì)量黑洞不發(fā)光，它們大部分時(shí)間都在休眠，我們看不見(jiàn)。只有當(dāng)它們“進(jìn)食”時(shí)，才會(huì)蘇醒過(guò)來(lái)，但超大質(zhì)量黑洞的食物極其少有，因?yàn)閲@它們旋轉(zhuǎn)的大多數(shù)氣體、灰塵和恒星都待在穩(wěn)定的軌道上，超大質(zhì)量黑洞根本吃不到。它們總是很饑餓，每當(dāng)有數(shù)量可觀的東西恰巧掉入時(shí)，超大質(zhì)量黑洞就會(huì)“瘋狂進(jìn)食”，這一現(xiàn)象從非常非常遠(yuǎn)的地方就能看到。
在過(guò)去半個(gè)世紀(jì)的大部分時(shí)間里，科學(xué)家主要通過(guò)觀測(cè)類星體來(lái)研究這類正在享受盛宴的黑洞。類星體在1963年由天文學(xué)家馬騰·施密特（Maarten Schmidt）發(fā)現(xiàn)，它們是活動(dòng)星系的超亮中心，每一個(gè)都比數(shù)十億個(gè)太陽(yáng)還亮，無(wú)論你處在宇宙的哪個(gè)角落，都可以觀測(cè)到它們。當(dāng)大量氣體塵埃沖向一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，繞黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)熱發(fā)光，持續(xù)數(shù)十萬(wàn)或數(shù)百萬(wàn)年，在這個(gè)時(shí)候就被認(rèn)為形成了類星體。
然而，類星體并不是理想的研究對(duì)象。它們是一些極端事件，通常都相當(dāng)遙遠(yuǎn)且相對(duì)罕見(jiàn)，其生命周期只構(gòu)成了超大質(zhì)量黑洞一生的一小部分。因此，它們提供的視角很有限，天文學(xué)家無(wú)法由此獲知我們星系的超大質(zhì)量黑洞平常是如何“進(jìn)食”和生長(zhǎng)的。雖然研究人員還可觀測(cè)圍繞超大質(zhì)量黑洞快速轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星，通過(guò)計(jì)算恒星的速度來(lái)研究它們，但這種方法只適用于非常近的天體——比如位于銀河系和臨近星系中的天體，只有在這個(gè)范圍內(nèi)，當(dāng)前的望遠(yuǎn)鏡才可以分辨出單個(gè)恒星。
1988年，英國(guó)天文學(xué)家馬丁·里斯（Martin Rees）提出了研究超大質(zhì)量黑洞的第三種方法——直到最近，這種方法才真正顯示出了它的優(yōu)越性。天文學(xué)家可以通過(guò)尋找來(lái)源于黑洞附近短暫而明亮的光芒來(lái)研究黑洞。這類爆發(fā)被稱為潮汐瓦解事件（tidal disruption event，TDE），當(dāng)一個(gè)超大質(zhì)量黑洞吞噬一顆不幸的恒星時(shí)就會(huì)發(fā)生。潮汐瓦解事件會(huì)持續(xù)幾個(gè)月而非幾千年，研究人員可以完整地見(jiàn)證從“進(jìn)食”開(kāi)始至結(jié)束的整個(gè)過(guò)程，并且在這個(gè)過(guò)程中黑洞周圍足夠明亮，不管是發(fā)生在附近還是遙遠(yuǎn)的星系中，我們都能夠觀測(cè)到。
潮汐瓦解事件非常劇烈，遠(yuǎn)非海岸邊沖走游客浴巾的潮水能比。不過(guò)，兩者在原理上有相同之處。地球上的潮汐主要由月球的引力拖拽引起，即在靠近月球的一側(cè)，地球受到的拉拽更強(qiáng)。月球?qū)Φ厍蜻h(yuǎn)端和近端的引力差被稱為潮汐力。在地球朝向月球的一側(cè)，潮汐力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高潮，有點(diǎn)反常的是，它也會(huì)在相反的一面產(chǎn)生一個(gè)高潮，當(dāng)然潮汐力也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的低潮，不過(guò)是在與地月軸線的夾角為90度的地方。當(dāng)一顆恒星在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞附近時(shí)——可能是被附近另一顆恒星的引力推到那里的——強(qiáng)烈的潮汐力可以將它撕成碎片。
這顆恒星將以哪種方式消亡，取決于恒星和超大質(zhì)量黑洞的大小。一個(gè)小而致密的天體，例如白矮星，抵抗潮汐力的能力遠(yuǎn)比一個(gè)更大、更蓬松的類太陽(yáng)恒星強(qiáng)，這類似于一個(gè)保齡球比一團(tuán)棉花糖更難撕裂。最大的超大質(zhì)量黑洞具有數(shù)十億倍太陽(yáng)質(zhì)量，它們太大了，大到無(wú)法引起潮汐瓦解事件——在潮汐力撕裂恒星之前，它們就已經(jīng)吞噬了整個(gè)恒星。相反，數(shù)百萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞周圍的潮汐力將會(huì)撕裂距它約5000萬(wàn)千米（約為水星與太陽(yáng)的距離）內(nèi)的大多數(shù)恒星。
雖然撕裂一顆恒星這樣的大規(guī)模事件已經(jīng)夠壯觀了，但這還只是一場(chǎng)煙花表演的開(kāi)始。在恒星被撕裂之后，碎片將分散開(kāi)，逐漸偏離恒星的原始軌道。基礎(chǔ)軌道力學(xué)指出，大約一半的碎片將被排出，成為從黑洞附近流出的纖長(zhǎng)細(xì)絲，而另一半則旋繞黑洞，形成一個(gè)吸積盤(pán) ——一種緩慢落入黑洞的螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)。當(dāng)吸積盤(pán)的物質(zhì)落入黑洞時(shí)，會(huì)加速至接近光速，并在引力和摩擦力的壓縮和加熱下，溫度不斷升高，在接近250 000℃時(shí)會(huì)開(kāi)始發(fā)光。在幾周或幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，一次典型的潮汐瓦解事件將導(dǎo)致先前休眠和看不見(jiàn)的黑洞暫時(shí)比星系中的所有恒星都要亮。
雖然理論學(xué)家在幾十年前就預(yù)言了潮汐瓦解事件的存在，但直到20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初，天文學(xué)家才真正觀察到這一現(xiàn)象。之所以花了這么長(zhǎng)時(shí)間才觀察到，是因?yàn)槌毕呓馐录浅Ｏ∮小獡?jù)估計(jì)，在銀河系這樣的星系中，每10萬(wàn)年才發(fā)生一次潮汐瓦解事件。這類事件也很難觀測(cè)到。簡(jiǎn)單的理論模型表明，潮汐瓦解事件中，吸積盤(pán)的發(fā)光峰值應(yīng)該在電磁光譜上所謂的軟X射線或遠(yuǎn)紫外部分。但由于星際塵埃和地球大氣的干擾，科學(xué)家難以從地面上對(duì)這個(gè)波段進(jìn)行觀測(cè)。
同樣的模型還表明，天文學(xué)家可以利用潮汐瓦解事件對(duì)黑洞質(zhì)量進(jìn)行相對(duì)精確的估計(jì)。質(zhì)量是一個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，可以幫助天文學(xué)家解釋黑洞的大小是如何影響自身行為及所在星系環(huán)境的。要測(cè)量黑洞的質(zhì)量，天文學(xué)家只需簡(jiǎn)單測(cè)定潮汐瓦解事件達(dá)到峰值亮度所花的時(shí)間（它揭示了吸積盤(pán)形成和黑洞“進(jìn)食”的速度）。潮汐瓦解事件是如此明亮，研究人員可以利用它們確定更遙遠(yuǎn)的超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量，這一點(diǎn)其他任何已知現(xiàn)象都辦不到。
根據(jù)倫琴X射線天文臺(tái)（ROSAT）和星系演化探測(cè)器（Galaxy Evolution Explorer）紫外空間望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一批潮汐瓦解事件候選者。它們是一些爆發(fā)事件，持續(xù)時(shí)間從幾周到幾個(gè)月，而且位置處于先前休眠的星系中心。作為早期理論預(yù)測(cè)的現(xiàn)象的首批潛在觀測(cè)證據(jù)，這些發(fā)現(xiàn)對(duì)建立一個(gè)全新的研究領(lǐng)域格外重要。然而，由于這些證據(jù)主要是從舊數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的，天文學(xué)家錯(cuò)失了在多個(gè)波段上實(shí)時(shí)研究它們的時(shí)機(jī)，無(wú)法揭開(kāi)最深層次的秘密。而要想在潮汐瓦解事件剛發(fā)生時(shí)就發(fā)現(xiàn)它們，天文學(xué)家必須非常幸運(yùn)，或是持續(xù)不斷地在廣闊的天空搜尋。
幸運(yùn)的是，過(guò)去10年中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳感器的穩(wěn)步發(fā)展使這種雄心勃勃的巡天項(xiàng)目成為可能。現(xiàn)在，一臺(tái)高端光學(xué)相機(jī)能在單次快照中對(duì)一平方度或更多的天空區(qū)域成像，這種情況類似于在通過(guò)“管窺”的方式觀察研究天文事件多年后，突然用全景鏡頭去觀察天空。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行大面積巡天，并以數(shù)字化的方式合并得到的圖像，剔除暗弱的臨時(shí)特征，天文學(xué)家現(xiàn)在能更容易地發(fā)現(xiàn)和研究潮汐瓦解事件和一系列其他暫現(xiàn)天體物理現(xiàn)象。這些新的大視場(chǎng)巡天，例如全景巡天望遠(yuǎn)鏡和快速響應(yīng)系統(tǒng)（Panoramic Survey Telescope and the Rapid Response System，Pan-STARRS，簡(jiǎn)稱泛星計(jì)劃）、帕洛馬暫現(xiàn)源工廠（Palomar Transient Factory，PTF）和全天空自動(dòng)超新星巡天（All-Sky Automated Survey for Supernovae，ASAS-SN）主要設(shè)計(jì)用于識(shí)別超新星和小行星，但除此之外，它們還可以做更多。因?yàn)樗鼈兠客砜梢詫?duì)數(shù)百萬(wàn)個(gè)星系成像，對(duì)潮汐瓦解事件這類更奇異的暫現(xiàn)現(xiàn)象也很敏感。
類星體是宇宙的燈塔，它們形成于超大質(zhì)量黑洞“進(jìn)食”星系氣體時(shí)，但對(duì)研究超大質(zhì)量黑洞是如何“進(jìn)食”的天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，此類罕見(jiàn)、遙遠(yuǎn)并遲緩的事件，并不是理想的研究對(duì)象。天文學(xué)家現(xiàn)在正在監(jiān)測(cè)那些吞食單個(gè)恒星的巨大黑洞。
2010年，在Pan-STARRS開(kāi)始運(yùn)行后不久，美國(guó)天文學(xué)家蘇維·吉扎里（Suvi Gezari）帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一次潮汐瓦解事件（被稱作PS1-10jh）, 這一事件發(fā)生在質(zhì)量約為200萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)的黑洞周圍，所在星系距離地球約27億光年。由于這次事件是在數(shù)據(jù)收集后很短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，吉扎里和同事第一次能夠在后續(xù)的光學(xué)和紫外波段觀測(cè)和研究它。他們的發(fā)現(xiàn)非常令人吃驚。
從光譜來(lái)看，這次特殊的潮汐瓦解事件顯得非?！袄洹保瑴囟却蠹s在30 000℃，還不到大多數(shù)吸積盤(pán)基本理論預(yù)言的1/8。而且，PS1-10jh并沒(méi)有隨著吸積盤(pán)的冷卻和消散在數(shù)周內(nèi)逐漸消失，而是在初次發(fā)現(xiàn)后的很多個(gè)月內(nèi)都維持溫度不變。最奇怪的是，Pan-STARRS在PS1-10jh的余輝中探測(cè)到了電離氦的信號(hào)——這只有在溫度超過(guò)100 000℃時(shí)才可能產(chǎn)生。此外，雖然天文學(xué)家在這一潮汐瓦解事件中探測(cè)到了大量的氦，但似乎沒(méi)有探測(cè)到氫——宇宙中豐度最高的元素，同時(shí)也是恒星的主要元素。理論學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始著手研究，是什么機(jī)制產(chǎn)生了如此讓人困惑的結(jié)果。
為了解釋PS1-10jh為何缺乏氫元素，Pan-STARRS團(tuán)隊(duì)提出，這個(gè)被瓦解的恒星可能在之前的某一個(gè)時(shí)刻，比如在和黑洞相互作用的過(guò)程中，已經(jīng)失去了厚厚的氫包層，只剩下富含氦的核為吸積盤(pán)提供物質(zhì)。但這樣還不足以解釋這次潮汐瓦解事件中非常奇怪的熱矛盾——驚人的低溫與大量需要很高溫度才能產(chǎn)生的電離氦。為了解答這個(gè)謎團(tuán)，其他理論學(xué)家提出一個(gè)假定，那就是在PS1-10jh中，黑洞周圍的吸積盤(pán)實(shí)際上并沒(méi)有被直接觀測(cè)到。相反，天文學(xué)家觀測(cè)到的是距離黑洞更加遙遠(yuǎn)的一層類似于面紗狀的氣體，它們吸收了由吸積盤(pán)產(chǎn)生的強(qiáng)烈輻射，然后以更低的溫度重新輻射出來(lái)。這層面紗的額外好處是可以解釋氫的缺乏，而不需要一個(gè)奇怪的、富含氦的星核作為這個(gè)潮汐瓦解事件的主角。只要溫度合適，密度也較高，這樣一層面紗完全有可能遮掩氫的存在，把氫隱藏起來(lái)。
但問(wèn)題是，如果處在上文所說(shuō)的距離上，這層厚厚的面紗狀氣體是不穩(wěn)定的——隨著時(shí)間流逝，這些氣體要么掉入黑洞，要么消散得無(wú)影無(wú)蹤。面紗狀氣體的起源也是激烈爭(zhēng)論和研究的焦點(diǎn)，總的來(lái)說(shuō)，面紗狀氣體的起源有兩種可能性，這兩種可能都與吸積黑洞的動(dòng)力學(xué)有關(guān)。當(dāng)被瓦解的恒星殘留物圍繞黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)，形成一個(gè)逐步增長(zhǎng)的吸積盤(pán)時(shí)，激波會(huì)像漣漪般從盤(pán)中向外傳播，阻止外圍的一些殘留物直接掉落，形成一個(gè)臨時(shí)的物質(zhì)屏障?；蛘撸粋€(gè)剛發(fā)生的潮汐瓦解事件的吸積盤(pán)也許最初向內(nèi)提供了非常多的物質(zhì)，以至于在短時(shí)間內(nèi)超過(guò)了黑洞吸積的極限，在黑洞外圍形成的暫時(shí)的風(fēng)或者外流，將恒星的一些殘留物推出吸積盤(pán)，停留在更遠(yuǎn)的距離上。
天文學(xué)家提出了各種假設(shè)來(lái)解釋PS1-10jh和接下來(lái)發(fā)現(xiàn)的其他潮汐瓦解事件，并試圖自圓其說(shuō)，他們?cè)絹?lái)越意識(shí)到：潮汐瓦解事件是一個(gè)比之前任何人預(yù)想的都要復(fù)雜的現(xiàn)象。但他們沒(méi)有料到的是，更大的意外還在后面。
這個(gè)意外在2011年3月28日凌晨到來(lái)，一條自動(dòng)產(chǎn)生的提示信息發(fā)送到了全世界多位天文學(xué)家的手機(jī)上?！坝暄唷保⊿wift）剛剛探測(cè)到了來(lái)自深空的高能輻射脈沖。雨燕是一個(gè)靈活的空間望遠(yuǎn)鏡，由美國(guó)航空航天局和意大利及英國(guó)的研究所合作建成，用于研究天空中所有類型的爆發(fā)天體。但雨燕的主要目標(biāo)是伽馬暴——一類災(zāi)變性恒星爆發(fā)，也是宇宙中最亮的天體物理事件。每當(dāng)有伽馬射線流進(jìn)入雨燕的傳感器，這個(gè)望遠(yuǎn)鏡會(huì)迅速重新定位并在X射線和光學(xué)波段觀測(cè)這個(gè)射線源，同時(shí)通知地面，觸發(fā)一連串的地面觀測(cè)項(xiàng)目。
一收到雨燕的提示信息，天文學(xué)家就會(huì)爭(zhēng)相利用世界上最大、最強(qiáng)有力的望遠(yuǎn)鏡，趕在伽馬暴永遠(yuǎn)消失之前尋找任何與此相關(guān)的天文現(xiàn)象。自2004年發(fā)射以來(lái)，雨燕已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1000多個(gè)伽馬暴，但是這一次特殊事件（后來(lái)被稱為Swift J1644+57），與這個(gè)望遠(yuǎn)鏡之前發(fā)現(xiàn)的任何事件都不同。
就像它們的名字所示，伽馬暴通常是短暫的，持續(xù)時(shí)間一般在零點(diǎn)幾秒到幾分鐘之間。那年3月的清晨，我們將望遠(yuǎn)鏡指向Swift J1644+57，本來(lái)期盼看到一個(gè)來(lái)自短時(shí)標(biāo)伽馬射線暴的、典型且逐漸消失的余輝，然而我們觀測(cè)到了明亮、持續(xù)了一天的不規(guī)則伽馬射線暴，之后是持續(xù)數(shù)月的劇烈且逐漸衰減的X射線輻射。很快，我們就確定這次爆發(fā)來(lái)自于38億光年外、位于天龍座（constellation of Draco）的一個(gè)星系。我們的一位同事，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的約書(shū)亞·S·布盧姆（Joshua S. Bloom），注意到這個(gè)伽馬射線源位于星系的中心——超大質(zhì)量黑洞的棲息地，并且認(rèn)為我們目睹了一次潮汐瓦解事件。盡管之前所有的潮汐瓦解事件都是在波長(zhǎng)更長(zhǎng)、能量更低的波段探測(cè)到的（這時(shí)，觀測(cè)者看到的熱輻射來(lái)自于由碎片恒星形成的吸積盤(pán)），但這次事件卻完全不同。
一個(gè)潮汐瓦解事件是如何產(chǎn)生伽馬射線的？我們能夠想到的最好回答是：黑洞是個(gè)邋遢浪費(fèi)的吃貨。黑洞會(huì)吞噬被撕裂恒星的大部分氣體，把它們永遠(yuǎn)鎖定在事件視界（黑洞周圍的一個(gè)邊界，通過(guò)這個(gè)邊界之后，包括光在內(nèi)的任何物質(zhì)都無(wú)法逃逸）之內(nèi)。但所有黑洞可能都會(huì)自旋，因此可能把被撕裂恒星中百分之幾的氣體推向黑洞的兩極方向（位于事件視界之外），在這里氣體被加速，并以一束準(zhǔn)直的、接近光速運(yùn)動(dòng)的粒子束的形式拋射出去?？焖龠\(yùn)動(dòng)的粒子束急速穿過(guò)宇宙時(shí)，會(huì)輻射伽馬射線和X射線。顯然，雨燕碰巧處在Swift J1644+57粒子束的傳播路徑上。這一次，我們的運(yùn)氣很好——并不是所有的潮汐瓦解事件都能產(chǎn)生這樣的相對(duì)論性外流，并且大多數(shù)相對(duì)論性外流的確很可能出現(xiàn)在我們的觀測(cè)視線之外。
探測(cè)到Swift J1644+57鼓舞了雨燕團(tuán)隊(duì)，他們開(kāi)始努力尋找更多的類似事件。2017年初，又有兩個(gè)輻射伽馬射線噴流的潮汐瓦解事件被發(fā)現(xiàn)。這是恒星的“臨終哭泣”，是最罕見(jiàn)和強(qiáng)烈的天文現(xiàn)象，為天文學(xué)家研究相對(duì)論性粒子噴流的產(chǎn)生和行為（這也是當(dāng)代高能天體物理中最前沿的研究課題之一）提供了一種新方式。
黑洞吞噬恒星的全過(guò)程
潮汐瓦解事件給科學(xué)家提供了一個(gè)新窗口，他們可以通過(guò)觀測(cè)來(lái)自吸積盤(pán)的熱輻射，以及黑洞的噴流流出的伽馬射線，來(lái)研究超大質(zhì)量黑洞及其周圍環(huán)境。最重要的是，類星體的噴流和吸積盤(pán)是大量氣體云團(tuán)在非常長(zhǎng)的時(shí)標(biāo)上，混亂地沖向超大質(zhì)量黑洞時(shí)形成的，它們的尺度更大、持續(xù)時(shí)間也更長(zhǎng)，而潮汐瓦解事件是短暫的、干脆利落的事件，更容易被研究。沒(méi)有一個(gè)人的一生能夠長(zhǎng)到足以見(jiàn)證一個(gè)類星體的完整生命過(guò)程，但天文學(xué)家已經(jīng)見(jiàn)證了20多個(gè)潮汐瓦解事件從爆發(fā)到結(jié)束的整個(gè)過(guò)程，并對(duì)此進(jìn)行了研究。在這些恒星災(zāi)變的細(xì)節(jié)中，天文學(xué)家已經(jīng)瞥見(jiàn)了一些誘人的奇怪現(xiàn)象，有待進(jìn)行更深入的研究。通過(guò)精確觀測(cè)來(lái)自潮汐瓦解事件的波動(dòng)性耀發(fā)，天文學(xué)家不只可以研究黑洞，也可以研究幾十億光年之外被撕裂的恒星的細(xì)致組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
天文學(xué)家甚至還可以研究恒星的伴星——被黑洞吞沒(méi)的行星。任何一個(gè)來(lái)自遙遠(yuǎn)星系中心的倏忽一閃都可能標(biāo)志著一個(gè)世界的消亡。我們對(duì)銀河系的恒星巡天顯示，幾乎每一個(gè)恒星周圍都存在行星。所以，在其他星系中，即使不是全部，多數(shù)恒星周圍也是存在行星的。如果發(fā)生潮汐瓦解事件，即使行星沒(méi)有被直接撕裂，也有可能處在潮汐瓦解事件產(chǎn)生的暫現(xiàn)性相對(duì)論性噴流的路徑上，這些噴流會(huì)在黑洞外延伸數(shù)光年。任何一個(gè)行星系統(tǒng)如果被這樣的氣體束擊中，其上的生命都會(huì)很快滅亡（如果有生命的話）。或許有一天，天文學(xué)家也會(huì)在我們的“宇宙后院”中目睹潮汐瓦解事件——當(dāng)某個(gè)恒星誤入潛藏在銀河系中心、有著400萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞周圍時(shí)，潮汐瓦解事件就會(huì)發(fā)生。屆時(shí)，銀河系中央將會(huì)變得非常明亮，但幸運(yùn)的是，我們距離銀河系中心足夠遠(yuǎn)，潮汐瓦解事件最危險(xiǎn)的影響不會(huì)波及到我們這里。
隨著更為強(qiáng)大的巡天項(xiàng)目即將建成，越來(lái)越多潮汐瓦解事件將被發(fā)現(xiàn)，一個(gè)新時(shí)代即將到來(lái)。大口徑全天巡視望遠(yuǎn)鏡（LSST）是一個(gè)正在建設(shè)中的8米望遠(yuǎn)鏡，位于智利，視場(chǎng)為10平方度，預(yù)計(jì)在它啟用的第一個(gè)10年內(nèi)，就將獨(dú)自發(fā)現(xiàn)數(shù)千個(gè)這樣的爆發(fā)。對(duì)于大口徑全天巡視望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)，它面臨的最大的科學(xué)挑戰(zhàn)將是，如何對(duì)發(fā)現(xiàn)的數(shù)量巨大的暫現(xiàn)源進(jìn)行挑選。計(jì)劃建造中的射電觀測(cè)站（例如正在澳大利亞和南非建造的“平方千米陣列”）尤其適合用來(lái)發(fā)現(xiàn)相對(duì)論性噴流，即使這樣的噴流是“偏軸”的（意味著它們沒(méi)有直接沿著我們的視線方向傳播）。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，天文學(xué)家也許可以組建一個(gè)包含數(shù)千個(gè)潮汐瓦解事件（這比任何一個(gè)人一生可以研究的數(shù)目都要多）的星表，從而能夠揭示這些超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量和行為，使它們不再是躲藏在星系中心無(wú)法接近的神秘幽靈。隨著天文學(xué)家對(duì)潮汐瓦解事件的了解越來(lái)越深入，積累的知識(shí)越來(lái)越多，未來(lái)或許會(huì)出現(xiàn)革命性的發(fā)現(xiàn)。
聯(lián)系客服
