潮汐破坏事件的一个例子,其中一颗恒星被黑洞吞噬。

(图片来源:uux.cn/ESA/C.C.Carreau)
(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Robert Lea):天文学家在距离我们约90亿光年的地方发现了一个正在进行史诗般恒星盛宴的黑洞。
这个超大质量黑洞的质量大约是太阳的1000万倍,它被视为粉碎了一颗质量大约是我们恒星九倍的恒星,并吃掉了它的恒星残骸。
这是有史以来在这些血腥的“潮汐破坏事件”或“TDE”中被摧毁的最大恒星
作为背景,这颗TDE中的恒星(命名为AT2023vto)的质量是天文学家所见过的第二大恒星体黑洞毁灭的五倍。
因此,AT2023vto是天文学家迄今为止探测到的最大、最亮的TDE。
俄勒冈大学的团队成员Yvette Cendes告诉Space.com:“真正使TDE AT2023vto与其他TDE区别开来的是,它非常非常明亮。
它距离我们90亿光年,并且会发生变化。
这是非常遥远的,但它非常明亮,即使在那么远的距离也能看到。
通常,我们看到的TDE离我们更近。
”
需要明确的是,这不是有史以来最遥远的TDE。
使这种TDE更进一步(因此更早)的区别在于,它们以接近光速的速度喷出物质射流。
这使得它们非常明亮,在很远的地方更容易被发现。
TDE AT2023vto与其他99%类似,因为它没有所谓的相对论性喷流——至少目前还没有。
Cendes补充道:“这是迄今为止所见的非相对论TDE中最远的一类。
这是肯定的。
”。
“研究这一点对于了解当更多的质量被抛到黑洞上时会发生什么非常重要。
”
史诗般的用餐时间
当一颗不幸的恒星的轨迹使其过于靠近超大质量黑洞时,就会发生TDE。
黑洞的巨大引力在恒星内部产生强大的潮汐力(因此称为“潮汐破坏事件”),同时水平挤压恒星,垂直拉伸恒星。

这将明星吸引到一长串“等离子意大利面”中,这是一个血腥的过程,被生动地称为“意大利面化”
Cendes解释说:“TDE很有趣,因为它们基本上是一个独特的物理实验室,在那里你可以测试在地球上无法测试的东西。
”。
“毕竟,我们不能仅仅在地球上创造黑洞并向其投掷东西。
研究TDE之间的差异总是非常令人兴奋和有趣的。
”
实际的TDE事件只持续了几个小时,黑洞只吞噬了被摧毁恒星的一小部分。
Cendes说:“当TDE发生时,实际上只有很少的恒星质量落入黑洞本身。
”。
“大约一半的质量刚刚被发射到这个漫长的向外轨道上,再也没有回来。
剩下的大约一半质量在黑洞周围形成了一个吸积盘。
”
因此,TDE中涉及的超大质量黑洞突然从偶尔吃一点气体或尘埃,因此非常安静,变成了坐在一个非常混乱、繁忙和明亮的环境的中心,这使得这些宇宙泰坦可以从很远的地方看到。
Cendes指出,虽然我们不能完全确定AT2023vto中心超大质量黑洞的饮食,但它的饮食习惯肯定足够稀疏,以至于从90亿光年外以前无法看到它周围的区域。
一幅插图显示了黑洞在潮汐破坏事件中粉碎并吞噬恒星的后果。
(图片来源:uux.cn美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯(USRA/GESTAR))
9月9日,兹威基瞬态设施(ZTF)首次发现AT2023vto是一次突然的光爆炸。
这一瞬态事件最初被误认为是II型超新星,这是一种宇宙爆炸,当一颗大质量恒星在自身重力作用下迅速坍缩时发生。
Cendes解释说,当团队负责人Harsh Kumar(哈佛和史密森天体物理中心(CfA)的研究员)查看ZTF数据时,这个错误被澄清了。
他模拟了发射过程中的光曲线,确定了AT2023vto的真实性质,确定了所涉及的恒星和黑洞的质量,并计算出了到这个TDE的距离。
Cendes和团队随后使用甚大望远镜(VLT)进行了跟进,没有发现与AT2023vto相关的无线电发射。

Cendes说:“我们没有看到任何东西,这可能是这里不太令人兴奋的结果。
但这有助于你排除这不是什么。
”。
“例如,当黑洞在一些非常非常明亮的TDE中发射相对论性喷流时,你可能也会看到基于我们之前看到的无线电发射,而我们什么也没看到。
所以这就排除了这种相对论性射流的可能性。
”
然而,Cendes并没有排除这个超大质量黑洞在某个时候“打嗝”出相对论性喷流的可能性。
正如Space.com在2022年报道的那样,Cendes是一个团队的一员,该团队目睹了另一个超大质量黑洞在将一颗恒星变成面条多年后喷出强大的喷气式飞机。
两年后,这个黑洞是如何长时间抑制宇宙打嗝的仍然是个谜。
Cendes因此想看看与AT2023vto相关的黑洞是否也能够进行这种延迟发射。
Cendes说:“这仍然是一个持续的事件;
光明仍然存在。
我们也将在未来继续研究这个问题。
”。
“我肯定会看看这个黑洞是否会爆发。
仅仅因为我们现在没有看到无线电发射,并不意味着以后没有无线电发射。
“我认为这很有趣,因为它看起来像是我发现的一种常见现象,但没有人真正解释它是如何工作的。
这意味着目前我们还不清楚TDE的许多物理学原理。
”
该团队研究的同行评审前版本发表在论文库arXiv上。
说实话,我自己上学那会儿物理就没学明白,时间、空间、引力这些概念,脑子里只剩一团浆糊。
想给孩子讲几句吧,又怕讲错了、误人子弟;不讲吧,又不想打击孩子的好奇心。
尤其现在孩子上了小学中高年级,对科学的好奇心正是最旺盛的时候。
每天追着问"为什么",那股劲儿其实特别珍贵。
可咱们当家长的,确实不是万能的百科全书,很多科普知识自己都搞不清楚,更别说用孩子能听懂的话讲出来了。
我一开始也想给孩子买书,结果在书店翻了半天,越翻越没底。
那些宇宙科普书,要么是密密麻麻的专业术语,孩子翻两页就没了兴趣;要么图倒是漂亮,讲得却浮于表面,读完啥也没记住。
后来一个当老师的朋友给我推荐了一本《跟着霍金看宇宙》,我拿到手自己先翻了一遍,还真被惊艳到了。
这本书最大的好处,就是它真的站在孩子的认知水平上去讲宇宙,一点不端着。
先说它怎么讲黑洞。
书里没有上来就甩一堆公式,而是从霍金爷爷是怎么发现黑洞、怎么理解黑洞讲起,用特别形象的比喻,让孩子能"看见"黑洞在做什么。
我家孩子看完竟然主动跟我讲"黑洞就像宇宙里的贪吃怪",虽然不太准确,但那股理解和记忆的劲儿,可比死记硬背强太多了。
再说时间旅行这个更抽象的话题。
很多成年人一听都觉得玄乎,但这本书把它讲得特别接地气。
孩子看完恍然大悟,还跟我说"原来时间也会被引力拉慢呀"。
这种孩子能亲口讲出来的理解,正是我最看重的。
我觉得这本书特别适合几类孩子。
一种是那种天生爱问"为什么"、对天文特别感兴趣的孩子,能给他们一个很扎实的入门;另一种是平时不太爱看书、觉得科学枯燥的孩子,这本书的讲述方式能让他们重新觉得"原来科学这么有意思";还有一种就是咱们这些想陪孩子一起读、却自己也不太懂的家长,带着孩子一起看,正好补补课,还能顺便聊聊天。
书里的插图也很用心,结构清晰,读起来完全不费劲。
我家孩子现在每天睡前都要主动翻几页,还经常跑来给我"讲课"。
这种亲子共读的时光,可比看平板刷手机有意义多了。
而且这本书的定价也很实在,几十块钱就能给孩子打开一扇望向宇宙的窗,让孩子知道霍金爷爷那些听起来高深的理论,其实离我们并不遥远。
如果你也在为孩子选一本靠谱的宇宙科普入门书,或者发愁怎么跟孩子聊"时间""空间""黑洞"这些话题,我真的挺推荐这一本的。
能让孩子主动读、读得懂、还愿意开口讲的科普书,说实话真不多见。
趁着孩子对宇宙的好奇心正热乎,早一点给他一本合适的读物,早点点燃那颗探索的小火苗,说不定就种下了他未来仰望星空的种子呢。
这本书我自己翻过一遍,之所以敢放心推荐,还有一个很重要的原因——它讲科学,却不只是把知识倒给孩子,而是带着一种"陪孩子一起好奇"的温度。
霍金爷爷那套关于宇宙的想法,在书里被讲得既严谨又好懂,孩子读着不觉得吃力,家长陪着读也不觉得枯燥。
很多家长会纠结,孩子这么小,看这种书是不是太早了?其实恰恰相反,越早接触,越能在孩子心里种下对科学的好感。
等将来上了中学真正学物理的时候,孩子想起小时候读过的这本书,那些抽象的概念就会变得亲切起来,学起来也更省力。
如果要说一点小小的不足,那就是这本书需要家长稍微陪读几页,帮孩子把节奏带起来。
不过一旦孩子自己入了迷,后面你就会发现他根本停不下来了,天天追着你讨论外星人存不存在、宇宙有没有尽头。
总的来说,一本能让孩子主动去翻、读得懂又愿意开口讲的宇宙科普书,真的很难得。
如果你也想让孩子在这个好奇心爆棚的年纪,接触一点真正有意思、也有营养的知识,这本《跟着霍金看宇宙》是个非常不错的开始。
趁孩子这份好奇心还在,早一点把这本书带回家,说不定哪一天,他抬起头看星空的眼神,就不一样了。
这幅由“Science Of Infinity”呈现的科幻科普视觉图,以经典的“爱因斯坦-罗森桥”概念为骨架,将抽象的广义相对论具象化为一场跨越星海的视觉奇观。
画面上下各悬浮着一个壮丽的旋涡星系,标注为“星系1”与“星系2”,它们并非孤立存在,而是被一种超越常规物理距离的神秘结构紧密相连,瞬间将观者拉入星际穿越的宏大叙事之中。
时空的舞台由蓝色的网格线勾勒,这便是“时空结构”的具象表达。
在常规认知中,时空是平滑的织物,但图中它因极端质量而剧烈弯曲,形成一条漏斗状的捷径。
上方星系的核心处,一个散发着炽热橙红色光晕的黑洞作为“入口点”出现,其强大的引力场吞噬着周围一切,成为这条宇宙隧道的起点。
时空网格在此处急剧下陷,顺势延伸至画面中央,那里幽蓝与紫光交织的狭窄通道正是“虫洞”本身,它像一座桥梁穿透了时空的褶皱,理论上为跨越光年尺度的航行提供了可能,让原本遥不可及的两个遥远星系拥有了瞬间连通的契机。
穿过虫洞的奇点,时空结构在下方再次舒展,迎接旅者的是标注为“白洞”的出口点。
与黑洞的吞噬截然相反,白洞喷射出耀眼的蓝白色光芒,仿佛将物质与能量从另一端点强制释放,完成这场穿越的终章。
从星系1的黑洞入口,经由扭曲的时空咽喉,再到星系2的白洞出口,整个结构呈现出一种对称而诡谲的美感。
它生动地隐喻了宇宙中可能存在的“拓扑捷径”,即无需在三维空间中航行亿万光年,而是直接弯曲并穿透四维时空,实现超距连接。
尽管这幅图像充满视觉震撼与科学美感,它本质上仍是对理论物理的艺术化演绎。
现实中,虫洞的稳定性、负能量物质的存在以及穿越其中的物理极限,仍是未解之谜。
然而,正是这种科学与想象的碰撞,赋予了画面无穷的吸引力。
它不仅是一张图解,更是一首关于宇宙探索的史诗,激发着我们对星辰大海的无尽遐想,提醒着在人类认知的边界之外,或许正有无数这样的时空隧道,默默串联着宇宙最深处的秘密。