受到引力所牵引，该天体变成了“意大利面”，这就是黑洞

恒星变成“面条”，初窥超大质量黑洞力量的一角

超大质量黑洞的潮汐效应：“不毛之地”与被拉扯的恒星

首次观测到恒星被超大质量黑洞的引力拉伸：黑洞潮汐效应研究的“罗塞塔石碑”

天文学家最近观察到因为黑洞的影响而逐渐“意大利面化”的天体，该天体在距离超过地球215光年的位置。这个被观测人员命名为AT2019qiz的天体活动已经持续了六个月。“意大利面化”（spaghettification），在天文用语上一般是指由于潮汐力而引起的天体毁灭或者活动紊乱，这个过程中离黑洞近的天体由于被黑洞吞噬而产生大量的尘埃，其秒速最高可达10000Km/s。此次被吞噬的天体质量与太阳系非常接近，它已经被吞掉了将近一半的质量。

天文学家最近观察到一颗恒星被距离地球超过2.15亿光年的黑洞“意大利面条化”。这一事件持续了6个月，包括了垂死恒星被巨大的引力撕碎。

一颗恒星经过超大质量黑洞边界的艺术想象图（图源：ESO）

“意大利面条化”带来的死亡

黑洞是非常贪婪的，它们吞噬一切过于接近其难以置信的引力边界之物。由于这种引力的强度与被吞噬物体同黑洞的距离成正比，因此物体面向黑洞的部分会受到更强的引力，从而被像面条一样拉长。因此，我们使用“意大利面条化”一词来描述这种现象，在科学上这类事件被称为潮汐干扰事件，它们可以持续几个月时间。

天体潮汐效应示意图,图中satellite指天体卫星（图源：wikimonde）

恒星是会遭受这种命运的天体之一。这种事件会定期被检测到：明亮的闪光，然后在几个月时间内逐渐模糊。然而，研究这类事件的过程往往因为物质落入黑洞时释放的能量而变得复杂，而且还会产生厚厚的尘埃和碎片，遮蔽场景。

在《皇家天文学会月报》上报道的工作中，研究人员有机会实时跟踪了AT2019qiz事件。

英国《皇家天文学会月报》2020年10月第二刊封面，文中提到的研究论文正刊登于此（图源：academic.oup）

“因为我们很早就发现了它，所以我们能够看到当黑洞以高达10,000公里/秒的速度喷射出成束物质时，大量的尘埃和碎片在宇宙中升起，仿佛幕布一般，”该研究的共同作者凯特-亚历山大解释说。“这种特殊的“幕后视角”为我们提供了确定遮蔽物质来源的第一次机会，也让我们能够首次实时跟踪这些尘埃与碎片是如何笼罩黑洞的。”

凯特·亚历山大（Kate Alexander）（图源：sites.northwestern.edu）

货真价实的“罗塞塔石碑”

罗塞塔石碑上用希腊文字、古埃及文字和当时的通俗体文字刻了同样的内容，这使得近代的考古学家得以有机会对照各语言版本的内容，并解读出已经失传千余年的埃及象形文之意义与结构，是今日研究古埃及历史的重要里程碑。（图源：大英博物馆官网）

欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）和新技术望远镜（NTT）对这颗恒星进行了为期六个月的跟踪观测。通过紫外线、光学、X射线及无线电所进行的快速且深入的观测首次表明，光的爆发与恒星流出的物质直接相关。

甚大望远镜（图源：wikimili）

“观测结果显示，这颗恒星的质量与我们的太阳差不多，它的质量有一半被怪物般的黑洞吞噬了，而黑洞的质量是它的100多万倍。”研究员马特·尼科尔（Matt Nicholl）如是说。

根据该团队的说法，AT2019qiz可以作为一块 “罗塞塔石”，也就是未来对类似事件观测的解释基础，从而更好地理解超大质量黑洞以及物质在其周围的极端重力环境中是如何表现的。

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一颗恒星遭受超大质量黑洞潮汐效应的艺术想象图（图源：ESO

相关知识

黑洞（英语：black hole）是时空展现出极端强大的引力，以致于所有粒子、甚至光这样的电磁辐射都不能逃逸的区域[6]。广义相对论预测，足够紧密的质量可以扭曲时空，形成黑洞[7][8]；不可能从该区域逃离的边界称为事件视界（英语：event horizon）。虽然，事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响，但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征[9]。在许多方面，黑洞就像一个理想的黑体，它不反光[10][11]。此外，弯曲时空中的量子场论预测，事件视界发出的霍金辐射，如同黑体的光谱一样，可以用来测量与质量反比的温度。在恒星质量的黑洞，这种温度往往在数十亿分之一K，因此基本上无法观测。

最早在18世纪，约翰·米歇尔和皮耶-西蒙·拉普拉斯就考虑过引力场强大到光线都无法逃逸的物体[12]。1916年，卡尔·史瓦西发现了第一个能用来表征黑洞的广义相对论精确解（也就是史瓦西黑洞），然而大卫·芬克尔斯坦在1958年才首次发表史瓦西解做为一个无法逃脱空间区域的解释。长期以来，黑洞一直被认为仅仅来自数学上的好奇。在20世纪60年代，理论工作显示这是广义相对论的一般预测。约瑟琳·贝尔·伯奈尔在1967年发现中子星，激发了人们引力坍缩形成的致密天体可能是天体物理中的实体的兴趣。

预期恒星质量的黑洞会在恒星的生命周期结束的坍塌时形成。黑洞形成后，它可以经由吸收周边的物质来继续生长。透过吸收其它恒星并与其它黑洞合并，可能形成数百万太阳质量（M ）的超大质量黑洞。人们一致认为，大多数星系的中心都存在着超大质量黑洞。

BY: Yann Contegat

FY: 萧

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