天文学家探测到来自银河系中心之外一个正在撕裂恒星的黑洞的射电信号

艺术家对星系内两个超大质量黑洞(MBHs)的想象图。一场潮汐瓦解事件在远离星系中心的超大质量黑洞周围展开,被瓦解恒星的物质旋转进入明亮的吸积盘,引发高能外流,并产生两个明亮的射电耀斑。图片来源:NSF/AUI/NSF NRAO/P.Vosteen

一个国际天文学家团队发现了首例在星系中心之外产生明亮射电辐射的潮汐瓦解事件(TDE)。研究结果发表在《天体物理学杂志通讯》上。

这一被命名为AT 2024tvd的事件,揭示了有史以来观测到的由黑洞驱动的恒星瓦解事件中,演化速度最快的射电辐射。该团队由加州大学伯克利分校的伊泰·斯法拉迪博士和拉斐拉·马古蒂教授领导,来自世界各地的研究人员参与其中,包括耶路撒冷希伯来大学拉卡物理研究所的阿萨夫·霍雷什教授。

“这真的非同寻常,”该研究的第一作者斯法拉迪博士说,“我们从未见过在远离星系中心的地方,黑洞撕裂恒星产生如此明亮的射电辐射,而且演化速度如此之快。这改变了我们对黑洞及其行为的看法。”

领导这项研究的斯法拉迪博士曾是霍雷什教授的研究生。“这是我参与过的令人着迷的发现之一,”霍雷什教授说,“由我的前学生伊泰领导这项研究,让它更有意义。这是又一项将以色列置于国际天体物理学前沿的科学成就。”

离家甚远的黑洞

当一颗恒星过于靠近超大质量黑洞,被其巨大引力撕裂时,就会发生潮汐瓦解事件。

然而,在这个特殊案例中,黑洞距离其宿主星系核心约2600光年(0.8千秒差距),这证明超大质量黑洞可能潜藏在意想不到的地方。

这一发现得益于世界上几台主要射电望远镜的高质量观测,包括甚大天线阵(VLA)、阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)、艾伦望远镜阵列(ATA)、亚毫米波阵列(SMA)以及英国的弧分微开尔文成像大阵列(AMI-LA)。

由希伯来大学团队主导的AMI观测,对于揭示射电辐射异常快速的演化至关重要——这是该事件的一个标志,也是理解其物理本质的一个重要线索。

数据显示,两个截然不同的射电耀斑的演化速度比以往观测到的任何潮汐瓦解事件都要快。这些结果表明,强大的物质外流并非在恒星被摧毁后立即从黑洞附近喷发,而是在数月后,这表明在瓦解之后存在延迟且复杂的过程。

详细的模型表明至少有两次相互间隔数月的独立喷发事件——这清楚地证明了黑洞在一段明显的静止期后可以周期性地“重新苏醒”。

更多信息:
伊泰·斯法拉迪等人,《首个射电明亮的核外潮汐瓦解事件AT 2024tvd揭示了演化最快的双峰射电辐射》,《天体物理学杂志通讯》(2025年)。DOI: 10.3847/2041 – 8213/ae0a26

期刊信息:
《天体物理学杂志通讯》

由耶路撒冷希伯来大学提供

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