恒星逃離了貪婪的超大質量黑洞，留下了它的恒星伴侶 _恒星

一幅插圖顯示，一顆恒星在其雙星伴侶被吞噬時逃離了黑洞的吞噬（圖片來源：Robert Lea（與Canva共同創建））
據美國太空網（Robert Lea）：天文學家目睹了一個超大質量黑洞在一次罕見而強大的事件中兩次閃爍，享受著恒星大餐。
這種雙閃潮汐破壞事件（TDE）可能是由于黑洞捕獲雙星，使一顆恒星逃逸，然后吞噬另一顆恒星造成的。如果是這樣，對這一事件的進一步觀察，即ASASSN-22ci，可以解開重復TDE的謎團。
TDE非常強大，可以在數十億光年外看到。然而，不常見的是看到TDE爆炸兩次或兩次以上。這使得ASASSN-22ci——一個位于WISEA J122045.05+493304.7星系中心、距離地球約4.08億光年的超大質量黑洞的結果——確實是一個罕見而重要的事件。
團隊負責人、夏威夷大學天文學家Jason Hinkle告訴Space.com：“迄今為止，只有少數TDE顯示出多次耀斑。最近的估計表明，這些事件的發生率可能比典型的TDE低15到20倍左右。”“雖然這些事件可能很罕見，但它們有可能對我們對TDE物理學的理解產生巨大影響，使我們能夠以前所未有的細節研究TDE的最早階段。”
一個有兩倍耀斑的黑洞
2022年2月，超新星全天自動巡天（ASAS-SN）探測到ASASSN-22ci的第一次閃光。起初，它似乎是一個普通的“普通”TDE（如果一個在恒星上吃零食的黑洞可以被描述為普通的TDE ，那就是?。?。
然而，720天后，當Hinkle和合作者利用ASAS-SN、Zwicky瞬態設施（ZTF）和小行星對地撞擊最后警報系統（ATLAS）跟進這一事件時，ASASSN-22ci再次燃燒，這讓他們感到驚訝。

潮汐破壞事件的一個例子，其中一顆恒星被黑洞吞噬。（圖片來源：ESA/C.C.Carreau）
具有諷刺意味的是，ASASSN-22ci在重復TDES中的獨特之處在于它看起來有多“正常” 。
Hinkle說：“ASASSN-22ci很特別，因為它的光曲線和光譜是顯示多個耀斑的一小群TDE中最‘正常’的。” 。“此外，它的兩個耀斑都在紫外線和X射線光測量和光譜學中得到了很好的研究，使我們能夠有力地比較兩個耀斑之間的特性。”
這一信息收集包括確定ASASSN-22ci的超大質量黑洞的質量。該團隊估計，中心超大質量黑洞的質量約為300萬太陽質量。這使得它的質量略小于銀河系的超大質量黑洞人馬座A*（Sgr A*）。
之前對這一事件的調查表明，參與這些耀斑的恒星可能具有與太陽相似的質量。然而，尚不清楚的是，這顆恒星是否有一個二元伴侶逃脫了如此可怕的命運。
救你自己，朋友！
當不幸的恒星過于靠近超大質量黑洞時，黑洞質量產生的巨大引力（可能是太陽質量的數百萬甚至數十億倍）會在恒星內部產生巨大的潮汐力。
這些力水平擠壓恒星，同時垂直拉伸恒星。因此，在一個被稱為“面條化”的過程中，這顆恒星被還原成一股巨大的恒星“面條”流。這種等離子體面條在一個稱為吸積盤的扁平云中包裹著超大質量黑洞。從那里，一些物質逐漸被注入黑洞。
雖然科學家們目前還不確定是什么導致了雙重燃燒的TDE，但他們推測，原因可能是一個超大質量黑洞在一個稱為“Hills捕獲”的過程中捕獲了一個由兩顆恒星組成的雙星系統
Hinkle解釋說：“當一個緊密結合的雙星系統靠近超大質量黑洞并被部分破壞時，就會發生所謂的Hills捕獲。” 。“這次相遇后，其中一顆恒星以高速拋出。”
剩下的恒星被束縛在一個類似于扁平圓的軌道上的黑洞上。這個高度橢圓的軌道將恒星帶離黑洞更遠，然后將其擺動回更近的地方。在這種情況下，剩下的恒星更有可能經歷重復的“部分TDE”，這意味著它不會立即被完全摧毀，并且可能會再次被破壞。

一幅插圖顯示，希爾斯捕捉到一顆逃離超大質量黑洞的雙星，而它的伴星仍處于高度橢圓軌道上。（圖片來源：Robert Lea（與Canva共同創建））
夏威夷大學天文學家解釋說，如果剩余恒星的最近距離在超大質量黑洞的“潮汐半徑”內，就會發生這種情況。每次恒星經過黑洞時，進一步的破壞都會產生另一個耀斑。
Hinkle說：“最終，這顆恒星將被完全破壞，不會發生進一步的耀斑。”他補充說，ASASSN-22ci的兩次耀斑的均勻性似乎表明，它們是由黑洞反復破壞同一顆恒星造成的。
Hinkle繼續說道：“盡管我們還不確定，但兩次耀斑的相似性以及耀斑在時間上相對于典型TDE速率的短暫間隔表明，一顆恒星被破壞了兩次。” 。“觀測到的兩次耀斑峰值亮度之間的間隔為720天。假設這是Hills捕獲導致的重復TDE，這可能是幸存恒星的軌道周期。”
當然，研究人員急于證實這一理論。幸運的是，他們不僅知道去哪里看，還知道什么時候看。
第三次一定成功
如果單顆恒星反復被擾亂的擬議情景是ASASSN-22ci的正確情景，那么該團隊預計會出現第三次耀斑。
Hinkle說：“預測第三次耀斑何時發生是基于觀測到的兩次耀斑的分離。” 。“如果這種分離是恒星的軌道周期，我們預計在2026年初恒星下次靠近超大質量黑洞時會出現另一次耀斑。”
如果該團隊在2026年2月4日或前后未能看到TDE的另一次耀斑，那么這并不能證明希爾的捕獲不是ASASSN-22ci雙重耀斑的原因。
Hinkle說：“這顆恒星可能在第二次耀斑中完全被破壞，不會產生第三次耀斑。” 。“還有一種可能性是，這兩個耀斑是獨立的TDE，如果是這樣，我們就不會看到第三個TDE 。”
ASASSN-22ci潛在的第三次耀斑的可預測性也有助于研究這些強大而具有破壞性的事件。這是因為它為天文學家提供了開始高級觀測的提示，而不是等待偶然捕捉到TDE 。
Hinkle說：“我們可以更早地開始觀測，并嘗試在碎片流進入吸積流時觀測TDE的最早階段。” 。“對于典型的TDE來說，這基本上是不可能做到的，因為你不知道它們什么時候會發生。”
如果研究小組檢測到另一次耀斑，科學家們將啟動一項后續計劃，在第三次耀斑期間獲取數據，并將其與ASASSN-22ci的前兩次耀斑進行比較。
這可能會揭示這款TDE是否還有更多驚喜。
Hinkle說：“我最驚訝的是，這種看似普通的TDE竟然會表現出這種行為。” 。“這是一個有希望的跡象，表明仍然有新的、令人興奮的途徑來探索潮汐破壞事件，并將其用作超大質量黑洞的探測器。”
該團隊的研究可以在存儲庫網站arXiv上以同行評審前的論文形式獲得。