天文学家首次捕获了罕见的双宇宙同类相食的确凿证据——一颗恒星吞噬了黑洞或中子星等致密天体。反过来,该物体吞噬了恒星的核心,导致其爆炸并只留下一个黑洞。
9 月 3 日的报道中描述了这一可怕事件的最初迹象 科学 ,来自甚大阵列 (VLA),这是一个射电望远镜,由 27 个巨大的碟形天线组成,位于索科罗附近的新墨西哥沙漠。在天文台 2017 年对夜空进行扫描期间,在距离地球约 5 亿光年的矮星形成星系中,出现了一股射电能量爆发,其亮度堪比从地球上看到的最亮爆炸恒星(或称超新星)。
“我们想,‘哇,这很有趣,’”加州理工学院的天文学家 Dillon Dong 说。
他和他的同事使用 VLA 和 W.M. 的一台望远镜对星系进行了后续观测。夏威夷凯克天文台,它的观测光线与我们的眼睛相同。凯克望远镜捕捉到从中心位置以每小时 320 万公里的速度向四面八方喷射出的发光物质,表明那里过去曾发生过一次高能爆炸。
随后,研究小组在全天 X 射线图像监视器 (MAXI) 望远镜(位于国际空间站上的日本仪器)的档案数据中发现了一个极其明亮的 X 射线源。这次 X 射线爆发与无线电爆发发生在同一地点,但早在 2014 年就被观察到了。
董和他的同事将这些数据拼凑在一起,认为这就是发生的事情:很久以前,一对双星诞生了,彼此绕轨道运行;其中一颗死于壮观的超新星,并成为中子星或黑洞。当重力使两个物体靠得更近时,死亡恒星实际上进入了其较大恒星兄弟姐妹的外层。
这个致密天体在这颗仍然活着的恒星内部盘旋了数百年,最终下降到并吞噬了其伴侣的核心。在此期间,较大的恒星释放出大量的气体和尘埃,在这对恒星周围形成了一层物质壳。
在活恒星的中心,死亡恒星咀嚼产生的引力和复杂的磁相互作用发射出巨大的能量射流——在 2014 年被 X 射线闪光捕捉到——并导致更大的恒星爆炸。爆炸产生的碎片以极快的速度撞入周围的物质外壳,产生光学和射电光。
董说,虽然理论学家之前曾设想过这种情况,称为合并引发的核心塌缩超新星,但这似乎代表了对这种现象的首次直接观察。
“他们利用这些观察结果做了一些相当不错的侦探工作,”普林斯顿大学天体物理学家亚当·伯罗斯(Adam Burrows)说,他没有参与这项新研究。他说,这些发现应该有助于限制称为“共同包络演化”的过程的时间,在这个过程中,一颗恒星陷入另一颗恒星的内部。恒星生命中的这些阶段在宇宙时间内相对较短,并且难以观察和模拟。大多数情况下,吞噬伙伴在其核心被消耗之前就死亡了,导致白矮星、中子星或黑洞等两个致密天体相互绕转。
董说,这些系统的最后阶段正是先进激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 等天文台在捕获时空涟漪时所检测到的内容( 序列号:8/4/21)。现在天文学家知道要寻找这些多方面的证据,他希望他们能找到更多这种奇怪现象的例子。