一颗巨大的恒星被巨大的黑洞抹去了

• 巨大的 黑洞 2.9亿光年之外，它摧毁了一颗大恒星并将其碎片抛入太空。
• 美国宇航局欧洲航天局的钱德拉 X 射线天文台和欧洲航天局的 XMM-牛顿天文台在这一事件的后果中搜寻信息。
• X射线数据揭示了该恒星碎片场中氮与碳的相对含量。
• 与模型的比较表明，一颗质量为太阳三倍的恒星被摧毁，使其成为已知最大的“潮汐破坏事件”之一。

天文学家利用美国宇航局的钱德拉 X 射线天文台、欧洲航天局的 XMM-牛顿天文台和其他望远镜，确定超大质量黑洞摧毁了一颗大质量恒星并将其内容物喷射到太空中。 通过分析 X 射线数据的细节，研究小组能够估算出这次引力攻击后氮与碳的相对含量。 这些物品为研究人员提供了有关死亡恒星类型的宝贵线索。

事件的艺术表现

艺术家的插图（在本文顶部）向“发生潮汐扰动(TDE)被称为ASASSN-14li，是最新研究的焦点。 当恒星距离系统的超大质量黑洞太近时，强大的引力会将恒星撕裂。 这张艺术家的照片描绘了这次破坏的后果。 恒星被撕裂后，它的一些（红色）气体仍然围绕它旋转并落入黑洞。 部分气体已被风吹走（蓝色）。

项目分析

科学家们使用钱德拉和 XMM 的 X 射线光谱（即 X 射线亮度与波长的关系图）来探测这些风中的元素。 钱德拉谱如插图所示，其中数据为蓝色（波浪线），每个数据点的不确定性为蓝色垂直线。 样品光谱以红色显示，从光谱中的液滴中检测到氮，并且从突出显示的无液滴中未检测到碳。

X 射线光谱，钱德拉。 资料来源：NASA/CXC/密歇根大学/J。 米勒等人； 插图：NASA/CXC/M.Weiss

能够逃脱检测的氮量和最大碳量提供了与数据一致的氮碳比的最小值。 该值表明 ASASSN-14li 中的撕裂星质量约为太阳的三倍。 这将使其成为已知在潮汐膨胀过程中被摧毁的最大恒星之一。

历史背景和未来影响

ASASSN-14li 于 2014 年 11 月首次被地面望远镜探测到，当时人们意识到这是大约十年来最接近地球的 TDE。 从那以后的几年里，包括钱德拉在内的许多望远镜都观测到了这个系统。

除了歼星舰不同寻常的尺寸和进行详细法证分析的能力之外，ASASSN-14li 还因其对未来研究的意义而令人兴奋。 天文学家在银河系中心包含超大质量黑洞的星团中发现了像 ASASSN-14li 这样的中等质量恒星。 因此，能够估计潮汐破坏恒星的恒星质量可能会给天文学家提供一种方法来确定遥远星系中超大质量黑洞周围星团的存在。

在这项研究之前，X射线中检测到的元素很可能来自超大质量黑洞先前爆炸中喷出的气体。 然而，这里分析的元素模式似乎来自一颗恒星。

参考文献：“ASASSN-14li X 射线光谱中存在大规模恒星扰动的证据”作者：John M. Miller、Brenna Moakler、Enrico Ramirez-Ruiz、Paul A. Dragis、Jeremy J. Drake、John Raymond、Mark T. Reynolds、陈翔、Saul Bin-yun 和 Abdel-Rahman Al-Zoghbi，2023 年 8 月 21 日，请点击此处。 这 天体物理学期刊通讯。
DOI：10.3847/2041-8213/ace03c

描述这些结果的论文已发表在 天体物理学期刊通讯。 作者是 John M. Miller（密歇根大学安娜堡分校）、Brenna Moakler（卡内基天文台）、Enrico Ramirez-Ruiz（加州大学圣克鲁斯分校）、Paul Dragis（密歇根大学）、Jeremy Drake（天体物理中心） | 哈佛和史密森尼），约翰·雷蒙德（特许金融分析师）、Mark Reynolds（密歇根大学）、Chen Xian（密歇根大学）、Saul Bin Yun（密歇根大学）和 Abdul Rahman Al Zoghbi（马里兰大学）。

美国宇航局马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉计划。 史密森天体物理观测站的钱德拉 X 射线中心控制着马萨诸塞州剑桥的科学操作和马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作。