中國科大發現黑洞潮汐撕裂恒星事件全新演化現象

　　中國科學技術大學天文學系教授王挺貴研究團隊近期對黑洞潮汐撕裂恒星事件AT2023lli進行了多波段高頻次監測，發現光學紫外光變曲線峰值之前出現了迄今為止最顯著的“鼓包”特征，并發現X射線呈現出“間歇性”輻射的特征。這些演化新特征為揭示此類事件的物理過程提供了重要線索。3月26日，相關成果在線發表于《天體物理學雜志快報》。

　　一顆恒星偶然運動到星系中心大質量黑洞附近時，它會被黑洞強大的潮汐力所撕裂并被吸積，產生多波段電磁耀發，持續幾個月到幾年，這種現象稱作黑洞潮汐撕裂恒星事件（TDE）。TDE發現后，需要利用地面與空間望遠鏡對其及時開展觀測，獲得測光和光譜演化信息，進而推斷發生的主要物理過程及黑洞參數。

　　此次對AT 2023lli的觀測動用了國內的墨子巡天望遠鏡、云南天文臺麗江觀測站2.4米望遠鏡以及國際上的全球望遠鏡網絡、美國NASA的雨燕衛星、歐空局的XMM-牛頓衛星、美國帕洛瑪天文臺海耳望遠鏡等大中型望遠鏡。

　　以往發現的TDE其光變曲線都呈現出較為光滑的“快上升，慢下降”的趨勢，但是AT 2023lli卻顯然是個“異類”。光學監測結果顯示，它在光變上升的早期出現了一個很強的“鼓包”，該“鼓包”持續了近一個月，距離主峰的時間間隔長達兩個月之久，這是截至目前TDE中最為明顯且時間間隔最長的“鼓包”。

　　研究團隊對多波段光變曲線進行分析，認為如此奇特的光學“鼓包”很可能是恒星被撕裂后的碎片由于廣義相對論效應而發生撞擊引起的。此外，雙星系統被黑洞撕裂也是一種可能，兩次撕裂過程分別產生了“鼓包”和主峰。

　　研究人員在第一種圖像下，對X射線延遲于紫外光學輻射并出現“間歇性”輻射的現象進行了解釋。研究團隊認為，碎片流撞擊除了產生“鼓包”之外，還產生了外流拋射物，這些物質把吸積盤內區遮蔽，并吸收了軟X射線光子，通過再處理過程將其轉化成紫外光學輻射。由于遮蔽物質分布不均勻，后期局部開始變得光學薄，使得X射線“泄漏”出來，又因為物質圍繞黑洞運動，導致了“間歇性”特征。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad319f