在宇宙探索的征程中,一项新的发现吸引了科学界的目光。一个国际研究团队,由中国科学技术大学教授薛永泉课题组领衔,在宇宙深处捕捉到了一例极为特殊的X射线潮汐撕裂恒星事件候选体。这一发现成果已发表于国际综合学术期刊《创新》,为研究宇宙中的极端天体现象提供了新的线索。
潮汐撕裂恒星事件,是宇宙中一种极为壮观且具有重要研究价值的现象。当一颗恒星不慎闯入黑洞的势力范围,在黑洞强大引力的作用下,恒星会逐渐被拉长变扁。一旦跨越潮汐半径,恒星自身的引力便无法与黑洞的潮汐力相抗衡,最终会被无情地撕成碎片。其中大约一半的恒星残骸流会被黑洞吸积,同时释放出强烈的电磁波,这些电磁波能够被人类探测到,这也使得潮汐撕裂恒星事件成为发现宁静黑洞的有效途径。
此次研究团队将目光聚焦于钱德拉南天深场。该深场是目前曝光时间最长,约达七百万秒,因而也是最深、最灵敏的X射线巡天区域。研究团队在这个深场中有了重大发现,他们探测到一例光变极为有趣的X射线暂现源,将其命名为XID935。这个天体突然变亮从而被探测到,随后又逐渐变暗直至无法探测,其所有的X射线观测时间跨度接近20年。
薛永泉介绍,通过与光学图像对比发现,XID935的位置处于其宿主星系中心,这表明它极有可能与中心的超大质量黑洞存在关联。然而,其光谱却并未呈现出超大质量黑洞活跃时的特征。还有一种可能,它是作为前景的银河系内的X射线双星,只是偶然在人们的视线方向上与远处的星系中心重合。但经过计算,X射线双星出现这种情况的概率极低。综合各方面因素,XID935最合理的解释就是潮汐撕裂恒星事件。并且,它是目前已知的X射线潮汐撕裂恒星事件中最为暗弱的一例,若不是钱德拉南天深场具备极高的灵敏度,根本无法探测到它。
通常情况下,潮汐撕裂恒星事件的光度在达到峰值后会呈现单调幂律下降的趋势。但XID935却与众不同,在其光度整体下降的过程中,出现了突然变暗又变亮的情况,在两个月内变亮幅度超过27倍。
对于这种奇特的现象,薛永泉解释道,这很可能是一例发生在超大质量双黑洞系统中的潮汐撕裂恒星事件。与普通的单黑洞潮汐撕裂恒星事件不同,当一颗恒星被主黑洞撕裂后,其残骸流可能会受到次黑洞的干扰。这种干扰会导致恒星残骸流无法正常回落到主黑洞,物质供给中断,进而使光度骤然下降。而当次黑洞远离后,恒星残骸流又能正常回落到主黑洞,主黑洞继续吸积残骸,光度也随之恢复。
XID 935长达约20年的X射线观测数据,以及它所展现出的快速、极端的光度变化,为今后潮汐撕裂恒星事件理论模型与数值模拟的深入、定量研究提供了重要的观测基础,有望推动相关领域的科学研究迈向新的高度。











