全球首次！我国科学家发现一种极为罕见的天文现象，被称为“最倒霉的恒星”

根据近日发表在《天体物理学杂志快报》上的一项研究，我国科学家首次发现一种极为罕见的天文现象——“重复部分潮汐瓦解事件”（Repeated Partial Tidal Disruption Event），有意思的是，此次事件中的恒星，被科学家称为“最倒霉的恒星”（The Unluckiest Star），下面我们就来看看这具体是怎么回事。

在已知的宇宙中，黑洞是引力场最极端的天体，只要距离足够近，连恒星都可以被黑洞吞噬，不过黑洞吞噬恒星，并不是想象中的那样“一口就吞掉”，而是有一个过程。

根据万有引力定律，引力的大小与距离的平方成反比，因此当一个天体受到其他引力源的引力作用的时，其不同部位所受到的引力就会有所差异，具体表现为，越接近引力源的部位，其引力就越大，反之亦然，在这种情况下，这个天体就会像受到了一种将其撕扯的“力”一样，这种“力”就被称为“潮汐力”。

（注：从本质上来讲，“潮汐力”其实是一种由引力梯度导致的虚拟力，所以笔者特意为其打上了引号，请大家注意区分）

作为宇宙中的“引力怪兽”，黑洞产生的“潮汐力”当然非常强大，所以当恒星与黑洞的距离接近到一定程度的时候，恒星距离黑洞较近的一侧所受到的引力会远远大于另一侧，以至于其受到的“潮汐力”会超过恒星自身的引力，在这种情况下，恒星就会被直接撕裂，这种现象就被称为“潮汐瓦解事件”。

“潮汐瓦解事件”一旦发生，恒星就会被强大的“潮汐力”撕扯成细长的物质流，并沿着一种螺旋形的轨道一边围绕着黑洞旋转，一边向黑洞“坠落”，由于角动量守恒，这些物质的速度会越来越快，进而在黑洞周围形成一个高速旋转的“吸积盘”。在此之后，“吸积盘”又会通过复杂的磁流体力学过程，将物质逐步输送到黑洞的“事件视界”之内，进而完成黑洞吞噬恒星的整个过程。

在这个过程中，“吸积盘”中的物质会因为剧烈的碰撞与摩擦而被极度加热，并因此释放出极为强烈的电磁辐射（通常包括X射线、紫外线和可见光等波段），以至于即使隔着遥远的距离，我们都可以观测得到。

2022年2月，科学家观测到一次“潮汐瓦解事件”，此次事件被编号为“TDE AT 2022dbl”，其发生位置在天空中位于猎犬座，距离我们大约3.95亿光年，而引人注目的是，在2024年1月，同样的位置，又发生了一次“潮汐瓦解事件”。

在不到两年的时间之内，同一位置连续发生了两次“潮汐瓦解事件”，这就引发了科学界的重点关注，于是一个来自中国科学技术大学天文学系的研究团队对其展开深入的研究，通过对大量天文观测数据进行分析之后，科学家发现，这两次“潮汐瓦解事件”的光谱特征非常相似，特别是恒星内部核合成元素的“超丰发射线”，几乎是一模一样。

简单来讲，恒星内部会通过核聚变产生各种元素，这些元素在恒星被撕裂时会释放到周围空间，而“超丰发射线”就是指这些元素在光谱中表现出异常高的丰度，由于不同的恒星，其“超丰发射线”会存在明显的区别，因此这可以视为一种恒星的“身份标志”。

此次研究的结果表明，这两次“潮汐瓦解事件”很可能是来自于同一颗恒星，科学家推测，这颗恒星可能原本属于某个多星系统，后来因为复杂的引力作用被抛出，最终被一个质量巨大的黑洞所产生的引力束缚，并沿着一个极为狭长的椭圆轨道围绕着这个黑洞公转，而这也就意味着，在其公转过程中，它有时会离黑洞很近，有时则会离黑洞很远。

在这种情况下，如果距离合适的话，就会发生“重复部分潮汐瓦解事件”，即恒星每次靠近黑洞时，都会被黑洞的“潮汐力”部分撕裂，进而导致其自身的一部分物质会被黑洞吞噬，所以我们才会观测到同一位置在短时间之内，就连续出现两次光谱特征非常相似的“潮汐瓦解事件”。

据此我们完全可以想象出，这颗恒星被黑洞捕获之后，就只能绝望地围绕着黑洞一圈又一圈地公转，每靠近黑洞一次，其自身的物质就会被吞噬一部分，就这样一直到被黑洞慢慢地吞噬殆尽，或许正因为如此，科学家才将其称为“最倒霉的恒星”。

需要知道的是，“重复部分潮汐瓦解事件”是一种极为罕见的天文现象，在此之前，该现象只存在于理论之中，从未在实际观测中得到证实，也就是说，我国科学家的此次发现，属于是全球首次，这无疑对与黑洞相关的研究领域具有非常重要的意义。我们在对此表示祝贺的同时，也期待在未来的研究中，科学家们能够有更多的发现，为我们揭开宇宙中更多的秘密。

作者：zhiyongz

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