宁夏海绵胶 恒星靠近黑洞:场盛大的“光之舞会”
大质量黑洞是宇宙中秘的物体之,质量往往是太阳的几百万倍乃至几百亿倍,栖身于大多数大型星系的核心位置。例如,银河系正中央就栖息着大质量黑洞人马座A*,其质量约为太阳的400万倍。然而黑洞本身并不发光宁夏海绵胶,天文学只能通过它们对周围恒星与气体的扰动,间接捕捉它们的踪迹。
那么,当颗恒星不小心靠黑洞太近,会上演什么剧情呢?在新期《天体物理学杂志快报》上,瑞士苏黎世大学与美国雪城大学科学讲述了恒星惊心动魄的遭遇。
此前,人们听到的故事大致是这样的:当恒星接近黑洞时宁夏海绵胶,黑洞的引力会将它撕成碎片,部分碎片会相互碰撞,释放出巨大能量,之后慢慢螺旋坠入黑洞,这就是所谓的“吸积”。碎片的碰撞与吸积,会释放出惊人的辐射,亮度甚至能短暂盖过整个宿主星系的光——相当于万亿颗太阳同时燃亮,开始场盛大的“光之舞会”。
天文学将此类事件称为“潮汐瓦解事件”。这场“光之舞会”,也成为窥探星系中心大质量黑洞的重要窗口。
但是,由数碎片耀斑组成的“光舞”究竟是如何成形的,又是谁在为它们“编舞”?相关细节仍不得而知。其中个原因在于宁夏海绵胶,这过程太难精确模拟了。
此次,科学采用名为“平滑粒子流体动力学”的法,把恒星分解成数相互作用的粒子,这些粒子像水样按照流体力学程相互作用。他们调用了数百亿个粒子,以前所未有的精细程度模拟了被撕裂恒星的气态遗骸,万能胶厂家从而对恒星终的命运有了认识。
结果显示,恒星碎片没有散成团乱麻宁夏海绵胶,而是凝成道狭窄而连贯的物质流,在被黑洞吞噬前,沿着条可预测的路径,绕黑洞流淌。
此前有些模拟因为分辨率不够,描绘了些错误的细节,比如碎片飞溅。但借助强大的计机和图形处理单元,碎片流的轮廓终于清晰浮现在面前。模拟还显示,黑洞质量、自旋快慢,以及自旋向与碎片落入轨道面之间的夹角,共同塑造了“耀斑”的模样——何时点亮、亮到何种程度,又能持续多久。
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这些“光舞”的剧情,恰好能解开个久悬未决的谜团:为什么耀斑各具特?有的耀斑突然亮起,又迅速熄灭;有的从容出现,缓慢衰减;有的亮得刺眼;有的温吞黯淡;还有的行为古怪,难以归类。黑洞质量不同固然能解释部分差异,但新模拟表明,黑洞自旋很可能是造成这些“光舞”千差万别的关键“编”。
借助发逼真的模拟和越来越的望远镜,天文学正学习着,如何精细地解读这些来自空的光芒。
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