超质量黑洞吞噬的恒星可能比我们所理解的还要多

它是宇宙中最激烈的结束之一：一颗恒星太靠近一个超质量黑洞，被黑洞惊人的引力撕裂。

当一颗恒星像这样被撕裂时，被称为潮汐瓦解事件(tidal disruption event，TDE)。然而科学家现在发现到证据，这样的恒星死亡可能比我们所想像的更为普遍。

直到现在，潮汐瓦解事件只有在巡视天空、注视那些包含在数以千计的星系里的巨大恒星系统时，曾经被观察到。因为这样，天文学家认为这些极端事件是非常罕见的或许在1个星系每1万年到10万年才发生一次。

但来自英国谢菲尔德大学(University of Sheffield)的一个团队，在十年期间内，在一个只有15个星系的非常小型的天空调查，发现到他们认为是一个潮汐瓦解事件正在发生的迹象。

如果他们是正确的话，这种机会侦测暗示着潮汐瓦解事件可能比我们以前估计的还要频繁1百倍；也就是说，假如满足某些条件的话。

天文学家James Mullaney解释：“15个星系的每1个，正在经历与邻近星系的’宇宙碰撞’。”

“我们惊人的研究成果显示，当星系碰撞时，潮汐瓦解事件的发生率会戏剧性地增加。这可能是当它们合并在一起时，由于碰撞导致大量的恒星在这两个星系中心的超质黑洞附近形成。”

回到2005年，这个团队首次观察这15个正在碰撞的星系。但是在10年后再次观察它们时，他们注意到一些不寻常的事物。

团队成员之一的Rob Spence说：“当我们在2015年再次观察这个样本时，我们注意到一个星系，F01004-2237，看起来截然不同。”

F01004-2237星系距离地球大约17亿光年，而且它是一个所谓的超明亮红外线星系(ultra-luminous infrared galaxy)。它的恒星系统发出亮度比我们银河系还要亮高达1千倍的红外线。

这种强烈亮度的原因是因为它们实际上代表两个不同的星系的碰撞。由于合并，增加了恒星的形成率(又叫做星暴星系(starburst galaxy))。

但是2015年的数据并不只有显示所期待的F01004-2237星系强烈亮度的程度，还意味着自2005年以来，这个星系发生的一些事情。

Spence说：“这使得我们研究卡塔利纳巡天计划(Catalina Sky Survey)的数据，它监视在天空中随着时间而变化的物体亮度。”

“我们发现在2010年，F01004-2237星系的亮度戏剧性地闪耀。”

根据这个团队，这个闪耀不是一颗超新星，它也不像当很小量的物质在掉入超质量黑洞被加热时，你所看到的灯光秀。相反的，它是潮汐瓦解事件的特征。

如果他们是对的话，潮汐瓦解事件可能比我们想像的多很多。但不是每个人都确定我们所拥有的F01004-2237星系的有限数据，在实际上证实了这个团队所认为的潮汐瓦解事件。

来自哥伦比亚大学(Columbia University)、没有参与这项研究的天文物理学家Nicholas Stone告诉美国流行科技网志Gizmodo：“首先，让我说，在星暴星系中找到潮汐瓦解事件，虽然这些作者似乎已经找到，是一项重要的发现，因为它从未被看见过。”

“然而，我认为也许需要更多的后续观察，来确认这个潮汐瓦解事件的目标物，是真正的潮汐瓦解事件。”

如果接下来的观察能够证实这的确是潮汐瓦解事件的话，那么影响可以说是很大的。

这可能意味着由于星系合并，这些激烈的恒星死亡是一个更常见的现象，可以教导我们关于超质量黑洞本身形成的一些新事物。

Mullaney告诉在科技网站Inverse的Rosalie Chan：“随着潮汐瓦解事件比之前认为的更普遍，有可能高达黑洞质量的4分之1，是可能透过吞噬恒星累积而成的。”

关于这个假设，我们必须观察未来的研究怎么说。但对他们来说，对于这个明亮的光来自于F01004-2237星系，这些研究人员是毫无疑问的。

Mullaney说：“要使氦气发出像这样的光，需要极大的能量。”

“只有几个过程能够在星系规模上提供这么多能量，例如超新星爆炸或潮汐瓦解事件。在我们的例子，这个星系发亮的方式排除了超新星，使得潮汐瓦解事件成为唯一可能的选择。”

这项研究成果报导于自然天文学期刊(Nature Astronomy)。