中国科大发现黑洞潮汐撕裂恒星事件全新演化现象

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记者4月7日从中国科学技术大学获悉，该校天文学系王挺贵教授研究团队，近期对黑洞潮汐撕裂恒星事件AT2023lli进行了多波段高频次监测。他们发现，光学紫外光变曲线峰值之前出现了迄今为止最显著的“鼓包”特征，并发现X射线呈现出“间歇性”辐射的特征。这些演化新特征，为揭示此类事件的物理过程提供了重要线索。相关研究成果日前在线发表于国际天文期刊《天体物理学杂志快报》。

一颗恒星偶然运动到星系中心大质量黑洞附近时，会被黑洞强大的潮汐力所撕裂并被吸积。这一过程中会产生多波段电磁耀发，时间持续几个月到几年。这种现象称为黑洞潮汐撕裂恒星事件（TDE）。TDE发现后，科研人员需要利用地面与空间望远镜对其及时开展观测，获得测光和光谱演化信息，进而推断发生的主要物理过程及黑洞参数。

以往发现的TDE，其光变曲线都呈现出较为光滑的“快上升，慢下降”的趋势，但AT 2023lli却是个“异类”。光学监测结果显示，它在光变上升早期出现了一个很强的“鼓包”。该“鼓包”持续了近一个月，与主峰的时间间隔长达两个月之久——这是截至目前TDE中最为明显且时间间隔最长的“鼓包”。研究团队通过分析多波段光变曲线推测，如此奇特的光学“鼓包”很可能由恒星被撕裂后的碎片在广义相对论效应下发生撞击引起。此外，双星系统被黑洞撕裂也是一种可能性，两次撕裂过程分别产生了“鼓包”和主峰。

研究人员在第一种图像下，对X射线延迟于紫外光学辐射并出现“间歇性”辐射的现象给出了解释。研究团队认为，碎片流撞击除了产生“鼓包”之外，还产生了外流抛射物。这些物质遮蔽了吸积盘内区，并吸收了软X射线光子，通过再处理过程转化成紫外光学辐射。由于遮蔽物质分布不均匀，后期局部开始变得光学薄，使得X射线“泄漏”出来，同时，又因为物质围绕黑洞运动，导致了“间歇性”特征。