天文学家发现一颗掉进黑洞的恒星

冬林

　　画家的印象显示太靠近超质量黑洞的恒星残骸，看着别人吃东西很没礼貌，但对于无线电天文学家而言，这是唯一的方法来得知有关超质量黑洞的生活。由来自瑞典昂萨拉太空天文台(Onsala Space Observatory)杨军(Jun Yang)所领导的国际研究小组，使用一个天文望远镜网络，来研究距离我们39亿光年，一颗被超质量黑洞吞食的恒星所引发的喷射流。这是已知第一次潮汐瓦解事件(tidal disruption event)的侦测潮汐瓦解事件是恒星被撕裂的技术名词，伴随着以相对论性的速度(relativistic speed)辐射出的粒子喷流。
　　
　　由于一项名为超长基线干涉测量 (very long baseline interferometry，VLBI)的技术，有效地把所有欧洲VLBI网络 ( European VLBI network，EVN)上的无线电望远镜转变成单一个地球尺寸的仪器，这些观察是有可能做到的。杨军在一份声明中说：「使用EVN望远镜网络，我们能够测量喷流的位置到10微角秒(10 microarcseconds)的准确度，相当于在地球看一枚在月球上的两块钱欧元硬币[2.6公分/1英吋]的角范围(angular extent)。这是无线电望远镜曾经做过的一些最尖锐的测量。
　　
　　这项研究发表于英国皇家天文学会月报 (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)，显示这个喷流并不是以光速被射出。可能是由于喷流与黑洞周围浓密物质之间的交互作用，它实际上保持得相当密实。杨军补充：「我们在寻找喷流中接近光速的运动，所谓的超光速运动(superluminal motion)。在3年的观察期间，这样的移动应该是很清楚地可侦测得到。但我们的照片反而揭露非常密实和稳定地放射，没有明显的运动。」


      
　　研究人员有信心这个喷流的速度比光速的三分之一还要慢。当它涉及到黑洞辐射时，这个速度是非常慢的。杨军说：「在与星系中的星际介质相互作用时，新形成的相对论喷出物会很快地减速。此外，早先的研究认为，我们可能正以非常小的角度在看这个喷流，那会促成喷流看起来明显的密实。」就恒星如何被摧毁以及喷流如何与围绕星系核心未受影响的环境互相作用这两方面，这项结果提供给科学家一个重要的洞悉。像500米孔径球面无线电望远镜 ( Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，FAST)以及平方公里阵列 (Square Kilometer Array)这样的望远镜，即将以更高的准确度来提供更多观察这些事件的机会。