恒星虎口脱险,逃过黑洞吞噬
天文学家从观测数据,推测还原了一颗恒星在黑洞周围一段惊心动魄的经历。
一组研究者通过解读美国宇航局(NASA)的钱德拉X射线观测台和欧洲太空局(ESA)的XMM-牛顿卫星的数据,发现了可能是一颗红巨星侥幸从一个超级黑洞脱险的经历。
研究显示,这个超级黑洞位于距离地球约2.5亿光年的GSN 069星系,有40万个太阳的质量,是超级黑洞中较小的一个,或者说它刚够得上被算作超级黑洞。
这颗红巨星被黑洞的引力捕获后,含氢的外壳整个被剥离,剩下一个白矮星内核,绕着黑洞以椭圆形轨道运转。
主要研究员英国莱斯特大学(University of Leicester)的金(Andrew King)说:“我对X射线数据的解读是,一颗白矮星幸存下来了,但它也逃不掉。沿着一个椭圆形轨道环绕黑洞运行,大约每9小时一周。”
这颗白矮星绕着黑洞运转过程中,每次绕行到轨道上距离黑洞最近的地点时,黑洞还会从白矮星上吸走一部分物质。这些被吸走的物质融进黑洞周围的吸积盘,并放射出X射线,也就是研究人员所得到的X射线数据。
不止如此,金推测,白矮星在最靠近黑洞的地点时,黑洞和白矮星都会放出引力波。
接下来这颗恒星的命运将是怎样?金认为,在引力波和恒星质量不断变小的综合作用下,恒星围绕黑洞的轨道将变得更圆,并且轨道半径变大,也就是恒星距离黑洞越来越远。这也导致恒星损失物质的速度越来越慢。
“恒星努力在挣脱,但是逃不掉,只是黑洞吞噬它的速度越来越慢,但是永不停止。原则上说,这个过程将可持续大约一万亿年的时间,那时候这颗恒星将剩下和木星差不多的质量。”金说:“这可是极其缓慢、极其复杂的一种制造行星的方式!”
这份研究近期发表在《王家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。
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