近日，天文学家们宣布了一项令人瞩目的发现：他们成功窥探到了星系尘埃背后，黑洞“吞噬恒星”的壮观余波。这一突破性的观测是由麻省理工学院、哥伦比亚大学等机构的科学家团队共同完成的，他们利用了美国宇航局的詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）这一强大的工具。
潮汐瓦解事件（TDEs）是一种罕见的天文现象，当星系中心的黑洞将一颗邻近恒星拉近时，巨大的潮汐力会将恒星撕成碎片，释放出惊人的能量。尽管自1990年代以来，科学家们已经探测到了约100起此类事件，但它们通常发生在无尘或低尘星系中，以X射线或可见光的形式闪耀。然而，此次观测却是在尘埃厚重的星系中进行的。
研究团队发现，TDE释放的大部分X射线和可见光会被星系尘埃遮挡，使得传统望远镜难以捕捉到这些信号。但幸运的是，同一次爆发还会加热周围的尘埃，产生一种新的信号——红外辐射。正是基于这一发现，科学家们决定利用韦伯望远镜，这一世界上最强大的红外探测器，对四个尘埃密布的星系进行观测。
在观测过程中，韦伯望远镜清晰地检测到了恒星残骸等物质在黑洞周围旋转并最终被吞噬的过程。望远镜还捕捉到了与通常的活跃星系截然不同的尘埃辐射模式。这些发现让科学家们确信，这四个星系都曾发生过潮汐瓦解事件。
值得注意的是，这些潮汐瓦解事件并非源自持续活跃的超大质量黑洞，而是原先几乎处于休眠状态的黑洞。直到一颗恒星近距离掠过，这些黑洞才被“唤醒”，从而引发了壮观的潮汐瓦解事件。这一发现不仅揭示了休眠黑洞的真实环境，还为科学家们提供了新的研究视角。
论文第一作者、麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所的研究生Megan Masterson表示：“这是韦伯望远镜首次观测到的潮汐瓦解事件，它们与我们以往看到的任何现象都截然不同。我们已经确认这些事件确实是由黑洞吸积驱动的，但它们的环境与常见活跃黑洞周围的环境并不相同。这令人十分兴奋，因为我们终于有机会研究休眠黑洞所处的真实环境。”
为了验证这一发现，研究团队还利用哥伦比亚大学合作者Kishalay De开发的算法，对NASA近地天体广域红外巡天探测器（NEOWISE）长达十年的数据进行了搜寻。他们成功找到了约12个在原本宁静的星系中突然出现的红外辐射峰值信号，这些信号很可能是黑洞短暂苏醒、吞噬路过恒星的标志。
在新工作中，团队专门寻找一种仅由黑洞吸积产生的红外峰值。他们发现，这种吸积过程会把氖原子的多个电子轰离，形成的离子随后跃迁，在韦伯望远镜能够探测的极特定波长上发出红外辐射。这一发现为确认潮汐瓦解事件提供了关键证据。
最终，在他们之前锁定的12个TDE候选体中，研究团队挑出了4个进行进一步验证。通过韦伯望远镜的观测，他们在全部四个源中都观测到了决定性的光谱线，证实了黑洞吸积的存在。同时，通过对比尘埃分布图与已知中心黑洞持续吸积的活跃星系，他们发现这四个源的尘埃模式与典型活跃星系截然不同，进一步证明了这些星系中心的黑洞平常处于休眠状态。
Masterson表示：“综合来看，这些观测说明这些耀斑只能是TDE。我们计划继续利用NEOWISE、韦伯及其他红外望远镜，挖掘更多此前被隐藏的潮汐瓦解事件。足够多的样本将使TDE成为探测黑洞性质的有效探针。”
