【菜科解读】

这份新闻稿中有一幅艺术家的插图，展示了红色恒星碎片围绕着一个巨大的球形黑洞旋转。

碎片区代表了一颗质量是我们太阳三倍的恒星的残骸，它被黑洞巨大的引力撕裂。

这一潮汐中断事件被称为ASASSNp。

美国宇航局的钱德拉X射线天文台、欧空局的XMM-Newton和其他望远镜研究了它的余波。

插图的中心是球形黑洞，半浸在碎片场中，类似于黑色喷射球的上半部分。

这个球位于盘状碎片区域的核心，由明显的橙色和红色圆环组成。

一条又长又宽的红色云带，代表了恒星的部分残余气体，进入了我们左下角的插图。

这条红色气体带穿过黑色的星空向我们的中心席卷而来。

在那里，气体弯曲回到左边，在黑洞后面。

在重力的吸引下，这条气体带环绕着砖红色和金橙色恒星残骸的环状圆盘。

这些碎片围绕着黑洞旋转，最终落入黑洞。

微弱的蓝色薄雾似乎是从黑洞和轨道运行的恒星残骸区域辐射出来的。

这种薄雾代表了恒星气体被风吹离环状圆盘的部分。

鸣谢:uux.cn/美国宇航局据美国宇航局：天文学家对一颗恒星进行了彻底的法医研究，这颗恒星在冒险靠近一个巨大的黑洞时被撕裂，然后其内部被抛入太空。

美国宇航局的钱德拉X射线天文台和欧洲航天局的XMM-Newton研究了一个黑洞附近的氮和碳的含量，这个黑洞已经撕裂了一颗恒星。

天文学家认为这些元素是在恒星接近黑洞时被撕裂之前在恒星内部产生的。

领导这项研究的密歇根大学的乔恩·米勒说:我们看到了曾经的明星的勇气。

留下的元素是我们可以追踪的线索，以找出哪种恒星灭亡了。

近年来，天文学家发现了许多潮汐破裂事件的例子，其中来自大质量黑洞的引力摧毁了一颗恒星。

当恒星的碎片被加热时，这导致了耀斑，通常在可见光、紫外光和X射线中可以看到。

这个被称为ASASSNp的事件因几个原因而引人注目。

在2014年11月被发现时，这是大约十年来发现的离地球最近的潮汐破裂 2.9亿光年。

由于如此接近，ASASSNp提供了关于这颗被摧毁恒星的非常详细的信息。

与以前的工作相比，米勒的团队应用新的理论模型对黑洞周围的氮和碳的数量进行了改进的估计。

这些X射线望远镜可以在太空中用作法医工具，卡内基天文台和加州大学洛杉矶分校的合著者Brenna Mockler说。

我们发现的氮与碳的相对含量表明，来自一颗注定要毁灭的恒星内部的物质，其质量约为太阳的三倍。

因此，ASASSNp中的这颗恒星是迄今为止天文学家见过的被黑洞撕裂的最大质量的恒星之一，或许也是最大质量的。

ASASSNp令人兴奋，因为潮汐中断最困难的事情之一是能够测量这颗不幸恒星的质量，正如我们在这里所做的那样，加州大学圣克鲁斯分校的合著者Enrico Ramirez-Ruiz说。

观察超大质量黑洞对大质量恒星的破坏是非常迷人的，因为大质量恒星比低质量恒星更不常见。

ASASSNp的2.5英寸窄切片XMM-Newton光谱如图1所示。

RGS1光谱显示为黑色；

灰色的RGS2光谱。

两个光谱都移动到主框架。

蓝色的模型是有太阳丰度的XMMs红色的模型是XMMt，具有解冻的N和C丰度，给出[N/C] ≥ 2.4。

左图以24.78为类N vii线的中心，中图以28.78为类He N VI线的中心，右图以33.73为类C vi线的中心。

鸣谢:天体物理学杂志快报 2023。

DOI: 10.3847/2041-8213今年早些时候，另一组天文学家报告了恐怖芭比事件，他们估计一颗质量约为太阳14倍的恒星被黑洞摧毁。

然而，这尚未被确认为潮汐干扰，对恒星质量的估计主要基于耀斑的亮度，而不是像ASASSNp那样基于对黑洞周围物质的详细分析。

ASASSNp结果的另一个令人兴奋的方面是它对未来研究的意义。

天文学家在银河系中心包含超大质量黑洞的星团中发现了中等质量的恒星，如ASASSNp。

因此，估计潮汐扰动恒星的恒星质量的能力可能会给天文学家提供一种方法，来识别更遥远星系中超大质量黑洞周围的星团。

在这项研究之前，X射线中观察到的元素很有可能来自超大质量黑洞在以前爆发时释放的气体。

然而，这里分析的元素模式似乎来自一颗恒星。

中国合肥科技大学的Chenwie Yang在2017年发表的之前的工作使用了美国宇航局哈勃太空望远镜的紫外线数据，表明ASASSNp中的氮含量比碳含量高，但比米勒的团队使用X射线数据发现的要少。

时空弯折的终极秘境 黑洞藏着光线逃不出的边界

强大引力不断拉扯弯折空间，形成一道无形的事件视界，哪怕是宇宙中速度极限的光，一旦跨入这片范围，也再也没有办法向外挣脱逃离。

聊聊黑洞的形成本源，看懂时空弯曲的原理，便能明白光线被困的深层缘由。

广袤宇宙中，万事万物都会带来时空形变，质量越大的天体，对周边时空的弯折效果就越明显。

平日里地球、恒星带来的曲率变化十分微弱，我们很难直观察觉，光线穿行其间只会出现轻微偏移，依旧可以顺畅传播。

可黑洞截然不同，它由超大质量恒星晚年坍缩演化而来，星体内核急剧向内收拢，体积不断压缩，质量却高度汇聚，让周遭时空被剧烈拉扯扭曲。

极度密集的质量，催生出恐怖的时空曲率，空间不再保持平直状态，如同一张被重物狠狠按压凹陷的弹性薄膜，越靠近中心位置，弯折程度就越发夸张。

这种肉眼看不见的空间形变，正是黑洞一切奇特现象的根源，也构筑起专属它的宇宙规则。

事件视界便是时空弯折形成的临界分界线，没有实体轮廓，却划分出两种截然不同的物理世界。

界线外侧的时空曲率相对平缓，宇宙常规法则正常生效，光线、星际物质可以自由穿行，天体也能按照既定轨迹运转，光线能够毫无阻碍地向四面八方传播扩散。

一旦跨过事件视界，时空曲率瞬间飙升至极值，空间结构彻底扭曲塌陷。

此刻所有运动规律都会被改写，光线即便以最快速度行进，也只能顺着弯折的空间不断坠向黑洞核心，完全找不到向外逃逸的路径。

光无法逃离视界范围，也让黑洞拥有了漆黑无光的外表。

本身不会向外辐射反射光线，外界光线落入其中也尽数被束缚吞噬，没有光能抵达观测者视野，所以人类无法直接目视黑洞本体，只能依靠引力效应、光线偏折等间接痕迹判断它的存在。

时空曲率带来的束缚力，不止困住光芒，也禁锢住所有物质与信息。

任何行星、星云碎片、宇宙尘埃，不慎闯入事件视界之后，都会顺着扭曲的空间持续下坠，最终汇聚到中心奇点。

外界永远无法获取视界内部的状态变化，这里成了宇宙天然的封闭秘境。

对比普通天体就能清晰看出差距，行星、恒星的时空弯曲程度有限，物体只要达到对应逃逸速度，就能脱离引力影响。

黑洞曲率突破临界阈值，直接锁住光速运动的光线，成为宇宙中独一无二的时空牢笼。

人类依靠天文观测不断探索黑洞奥秘，从捕捉引力波，到拍摄黑洞实景影像，一步步印证时空曲率的相关理论。

这份极致弯折造就的特殊天体，不断颠覆着人们对时空的固有认知，也指引着人类持续探寻宇宙更深层次的奥秘。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。