黑洞吞噬恒星后为何“打嗝”？科学家揭示新现象

作者: 伊薇特·森德斯

当恒星被黑洞吞噬后，通常被认为会彻底消失。然而，近年来的观测显示，黑洞在“吞噬盛宴”后似乎也会“消化不良”。这一现象挑战了我们对宇宙极端环境的理解。

黑洞不可见，却是宇宙中极为耀眼的存在。如果一颗恒星过于靠近黑洞，它会在“潮汐瓦解事件”中被撕碎。随着恒星不断靠近黑洞，它会先被扭曲拉伸，最终形成一个不稳定的吸积盘。这类事件极为罕见，科学家估算银河系中心的超大质量黑洞约每百万年才会吞噬一颗恒星。

潮汐瓦解事件的独特性

大多数银河系大小或更大的星系中心都藏着一个超大质量黑洞。这些黑洞的质量可达太阳的数百万倍乃至数十亿倍。尽管如此，黑洞并不会像吸尘器一样肆意吞噬物质。对于超大质量黑洞，仅凭其质量就意味着极为强大的引力。

我们银河系中心的黑洞被称为银心黑洞，距离地球2.7万光年，质量约为太阳质量的400万倍。天文学家一直密切追踪稳定绕转银心黑洞的恒星，但他们认为应该还有数千个不可见的天体。

当某个未知天体扰动某颗恒星的轨道时，恒星可能会被推向与黑洞相撞的不归路。远在到达事件视界之前，这颗恒星就会开始经受潮汐力，最终被撕裂。

黑洞为何“打嗝”？

天文学家曾认为，在“盛宴”过后，被吞噬的恒星会彻底消失。然而，近五年的观测结果颠覆了这一认知。科学家发现，近半数吞噬恒星的黑洞会在沉寂数年后突然重新在射电波段爆发，这相当于一次宇宙级的“打嗝”。

“这些物质绝不可能来自黑洞事件视界内部，它们更有可能来自事件视界外吸积盘中激荡的物质。”

这种现象令人惊讶，因为时隔几年才有光点再重新亮起，这个时间间隔不寻常。科学家们正在努力解释这些黑洞为何会在延迟如此久之后才“打嗝”。

观测与发现

第一例已知的相对论性潮汐瓦解事件名为Swift J1644+57，于2011年被NASA的格雷尔斯雨燕天文台发现。天文学家曾认为，所有潮汐瓦解事件的光变模式都是相似的，但事实证明这是错误的。

在天文学史上，AT2018hyz的发现是前所未见的现象。科学家发现有好几个数年前发生的潮汐瓦解事件也出现新的射电探测信号。这似乎意味着，黑洞在吞噬恒星几年后会“消化不良”，然后“打嗝”。

未来的研究方向

为了区分不同的可能性，科学家们正在使用甚长基线干涉测量(VLBI)来研究这些现象。通过VLBI，科学家们希望能够直接观测到从黑洞中喷出的物质。

此外，位于智利的薇拉·鲁宾天文台和南希·格雷丝·罗曼空间望远镜将为未来的观测提供更多数据支持。科学家们预计每年将发现数百个新的潮汐瓦解事件。

我们生活在一个充满宏大毁灭事件的宇宙中，这些毁灭事件的规模和距离往往都令人难以理解。但黑洞将继续它们的“盛宴”和“打嗝”，而科学家们也将持续关注。

（本版图文均由《环球科学》杂志社供稿）

《光明日报》(2025年12月04日 14版) 来源:光明网-《光明日报》 举报/反馈