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27亿光年外超大质量黑洞吞噬红巨星(图)
http://www.sina.com.cn 2012年05月07日 07:34 新浪科技微博
根据天文学家的观测发现，一个距地球27亿光年的星系中央的超大质量黑洞吞噬了一颗恒星
美国宇航局的太空望远镜星系演化探测器以及夏威夷哈莱阿卡拉火山山顶的Pan-STARRS望远镜帮助科学家确定被黑洞吞噬的恒星的身份
这组照片由宇航局的星系演化探测器和夏威夷的Pan-STARRS望远镜拍摄，展示了一个星系核出现的闪光。箭头所指的就是这个星系。闪光的出现说明星系中央的黑洞吞噬了一颗恒星
新浪科技讯 北京时间5月7日消息，据国外媒体报道，美国宇航局观测到一个超大质量黑洞吞噬一颗红巨星。这个超大质量黑洞潜伏在一个距地球27亿光年的星系中央。由于距离黑洞过近，不幸的红巨星被黑洞的巨大引力撕裂，最后走向死亡。这是科学家第一次观测到红巨星被黑洞吞噬。
超大质量黑洞的质量是太阳的几百万倍，甚至几十亿倍，潜伏在绝大多数星系中央。这些“引力怪物”静静地等待，等待恒星等毫无察觉的猎物靠近，而后借助惊人的引力将其撕裂吞噬。借助于地面和太空望远镜，美国马里兰州约翰斯-霍普金斯大学天文学家苏维-格扎丽领导的研究小组证实被黑洞吞噬的猎物是一颗富含氦气的恒星。
格扎丽表示：“被黑洞的巨大引力撕裂时，这颗恒星的部分残骸坠落黑洞，余下的被高速喷射。随着时间的推移，我们观测到坠落黑洞的恒星气体产生的闪光。此外，我们还确定被高速喷射的气体的光谱，证实其主要由氦气构成。我们似乎在从一个犯罪现场收集证据。由于气体中的氦气占较大比重而氢气数量极少，说明这颗被黑洞吞噬的恒星一定拥有一个富含氦气的星核。”
为了确定恒星身份，格扎丽等人借助了宇航局的星系演化探测器(一架太空望远镜)以及夏威夷哈莱阿卡拉火山山顶的Pan-STARRS(全景巡天望远镜及快速反应系统的英文首字母缩写)望远镜。此次观测发现有助于科学家了解黑洞周围的恶劣环境以及恒星类型。实际上，科学家已经不是第一次观测到不幸的恒星被黑洞吞噬。
研究小组认为这颗恒星的星核很久以前曾被氢气包裹，最后被同一个黑洞剥离。它处在生命的末期，在绝大多数氢燃料耗尽之后，它的体积发生膨胀，成为一颗红巨星。天文学家认为这颗膨胀的恒星沿着一条椭圆形轨道环绕黑洞，与彗星环绕太阳的轨道类似。靠近黑洞时，它的大气层被巨大的黑洞引力剥离，残余继续踏上死亡之旅，随着进一步靠近黑洞，这颗恒星被完全撕裂吞噬。
天文学家指出，超大质量黑洞吞噬恒星的现象非常罕见，每个星系每一万年可能只发生一次。为了发现这种现象，格扎丽的研究小组使用星系演化探测器对数十万个星系进行紫外观测，同时用Pan-STARRS望远镜进行可见光观测。两架望远镜通过对整个夜空进行扫描，搜寻包括超新星爆炸在内的短暂现象。2010年6月，他们观测到一个明亮的紫外闪光，来自一个星系的中央，其中央的黑洞此前一直处于休眠状态。一个月后，闪光的强度达到峰值，而后在随后的12个月时间里逐渐趋于暗淡。
这一次观测到的闪光与超新星爆炸释放的爆炸性能量类似，但亮度达到峰值的速度较慢，用了近一个半月时间。研究小组成员、巴尔的摩太空望远镜科学院的阿明-莱斯特表示：“这一事件持续的时间越长，我们就越兴奋，因为我们意识到这要么是一次非常罕见的超新星爆炸，要么是一次截然不同的事件，例如一颗恒星被黑洞吞噬。”
通过测量闪光的亮度，天文学家计算出这个黑洞的质量，相当于几百万个太阳，与银河系中央的黑洞不相上下。根据亚利桑那州霍普金斯山的多镜面望远镜天文台的分光镜的观测发现，这个黑洞吞噬了大量氦气。分光镜将光线分割成彩虹色，进而揭示出天体的特征，例如温度和气体构成。为了排除闪光来自于活跃的星系核这种可能性，研究小组利用宇航局的钱德拉X射线望远镜对炙热气体进行研究。研究结果显示这些气体并非来自于活跃的星系核。(孝文)
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