​黑洞不仅能摧毁恒星,还能令其重燃生命

作者:狗格格/编译来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-09-06

黑洞可以令恒星复活。


黑洞不仅能摧毁恒星,还能令其重燃生命

来源:Anninos et al.

黑洞一直以撕裂和吞噬恒星而闻名,但一项最新的模拟研究表明,在最后的时刻来临之际,黑洞实际上可以令恒星复活。

不过只有特定的条件、特定的恒星、以及一场完美的风暴,才具备此项迷雾重重的技能。

但这怎么可能?若有颗白矮星、甚至是任何一颗恒星跑到了黑洞附近,它可就危险了。而接下来发生的事情的暴力程度简直堪称宇宙限制级。

黑洞不仅能摧毁恒星,还能令其重燃生命

黑洞对其它天体的引力、即所谓的潮汐力十分强大,地球海洋的潮汐现象也正是由月球的潮汐力加上地球自转、月球公转而形成的现象。潮汐力之强,能让所有物体还没到达视界就被撕个粉碎,或是被吞噬、重组。

但如果处于黑洞附近的那颗恒星是白矮星,即如太阳这样的中低质量恒星进化的终点,那事情就有趣了。

在白矮星被吞噬之前,氢聚变就已经结束了。

但由于黑洞的潮汐力以相反的方向拉伸和压缩白矮星,即所谓的潮汐中断事件(TDE),恒星核中会因为压缩的作用而重现氢聚变,即使只有短短的几秒钟。真可谓毁灭的尽头是生命。

不过只有中等质量的黑洞才会出现这种现象。而由于某种原因,这种类型的黑洞似乎已经在宇宙中绝迹了。

宇宙中有两种黑洞,其一是一种规则的小质量黑洞,通常在太阳质量的100倍以下,这些黑洞的撞击现象是引力波观测的由来

还有一种超大质量黑洞,小至太阳质量的10万倍,大至数百万、十亿倍。人马座A*是银河系中心一个非常光亮及致密的无线电波源,很可能也是距离我们最近的超大质量黑洞的所在地,其质量大约有太阳的400万倍。

而处于上述两种质量之间的黑洞,最难捕捉。

研究人员表示,低质量或是超大质量的黑洞都无法出现重燃白矮星生命之光的现象

这就是“金发女孩效应”,即第一个过多、第二个过少,第三个适当。“过少”的低质量黑洞一碰到白矮星就会被白矮星直接被吞掉,而“过多”的超大质量黑洞一遇到白矮星还没将它撕碎呢白矮星就被吞了

所以对中等质量黑洞重燃白矮星的研究,能够帮助我们解开这似乎已消失的“适当”的第三种可能性的重重谜团。

来自说查尔斯顿大学的天体物理学家Chris Fragile说道:“知道有多少中等质量黑洞存在,对我们研究超大质量黑洞的来源而言很重要。”

“通过潮汐中断事件(TDE)来寻找中等质量黑洞是该领域一个巨大的进步。”

不过这项研究的难度不小。虽然黑洞向外辐射粒子时会产生十分庞大的电磁能量,但至今只有少数潮汐中断事件被观测到,而其中似乎都没有白矮星的痕迹。

如果白矮星被中等质量黑洞吞掉,核聚变的重现会让原先仅由氦、碳、氧组成的典型白矮星中出现如铁和钙这样的重元素。

该模拟实验结果表明,若白矮星离黑洞稍远,那形成的钙就会更多;若近,则是铁会形成的更多。

因为并不是所有恒星都会被黑洞吞噬,所以这些元素可能会被吹入太空中,然后被并入新恒星中。

该实验还显示,聚变重燃会让微引力波出现短促的爆发现象。虽然目前还没有足够灵敏的设备能够检测到,但期待未来可以。

与此同时,一些天文台已经开始在寻找太空中的潮汐中断事件,该研究将能提供有力的帮助,并希望对于寻找中等质量黑洞的研究人员有所启发。


蝌蚪五线谱编译自sciencealert,译者 狗格格,转载须授权

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