潮汐破坏事件频发，将进行更深入的科学研究

科学家们每天可以从宇宙中观测到二十几次潮汐破坏事件，其中的一些怪异而持久。
今年 6 月，一项发表于 Nature Astronomy 期刊上的研究描述了从一组恒星中爆发出的 X 光射线，并将其解释为是一个中型黑洞正在吞噬恒星。
黑洞吞噬恒星无疑是宇宙中最壮观的景象之一，也是体现最极端物理定律的重要场景。因此，多年以来，科学家们对此都非常感兴趣，并且提出了许多理论，同时在宇宙中寻找“现场”证据。
同月，另一组科学家在 Science 杂志上发表了他们的研究，认为他们或已发现迄今最亮的潮汐破坏事件。
黑洞吞噬恒星无疑是宇宙中最壮观的景象之一，也是体现最极端物理定律的重要场景。因此，多年以来，科学家们对此都非常感兴趣，并且提出了许多理论，同时在宇宙中寻找“现场”证据。



而这些发现的产生，与近年来的潮汐破坏事件理论框架不断完善有着很大的关系，因为就在今年 5 月，一群天体物理学家提出了潮汐破坏事件的新理论模型，解释了为什么尽管有时不同潮汐破坏事件所呈现的特征不同，但它们都可能基于同一个的物理过程。
由于不同位置受到引力不同所产生的潮汐力存在，靠近黑洞的物体就会被拉长。恒星也是一样的，它会被黑洞拉成条，以至于后来完全被撕碎，这在天文学上被称为潮汐破坏事件（tidal disruption event，TDE）。
被撕扯下来的恒星碎片会快速地向黑洞靠近，迎接被吞噬的命运。
天文学家们希望能通過解码潮汐破坏事件，对宇宙中的黑洞进行一次普查。潮汐破坏事件通过将大多数不可见黑洞的信息“泄露”给天文学家，揭示了宇宙中的隐藏质量。而本次发表于 Nature Astronomy 上的论文，便阐述了如何能通过潮汐破坏事件发现中等质量黑洞。这些中等质量黑洞的质量大约从几百个太阳到几百万个太阳之间。
除了理论上的进步，实验学家们也在尝试对借用潮汐破坏事件的方法进行实践，比如有人开始用潮汐破坏事件研究黑洞内的物理，验证黑洞是否如广义相对论所预测的那样存在事件视界（event horizon）。据广义相对论，在事件视界内的任何事件皆无法对视界外的观察者产生影响。
与此同时，对于潮汐破坏事件的观测也在增加，比如于今年 3 月在加州 Palomar 天文台的兹威基瞬变设施开始进行星空普查。此前的观测发现每年会出现一到两个新的潮汐破坏事件，而随着未来观测资源的不断投入，这一数字或将上升一个数量级。
潮汐破坏事件观测法的先驱者之一，兹威基瞬变设施的潮汐破坏事件项目负责人，马里兰大学的 Suvi Gezari 说：“该领域的确正在蓬勃发展，现在的人们已经开始在借潮汐破坏事件来挖掘宇宙中的隐藏信息。”该团队在开始的几个月已捕捉到了几个潜在的潮汐破坏事件。
而在过去的几年里，有关潮汐破坏事件的研究也已经从“科幻小说”过渡到了应用阶段。
随着越来越多的潮汐破坏事件被发现，天文学家们已经实现了 Martin Rees 最初的设想，即通过潮汐破坏事件精确定位和研究大型黑洞。但如何解释潮汐破坏事件和预言这些潮汐破坏事件的物理性质目前还尚无定论。但出乎天文学家们预料的是，已知的潮汐破坏事件都独具一格，自成一派。有些似乎主要发出紫外线和可见光，就像是一团气体被加热到至了数万度，有些则主要发出 X-射线，温度较前者高出一个量级。但据推测，它们理应具有相同的物理过程。
一颗恒星在足够接近黑洞后会被捕获，黑洞的引力潮汐所产生的作用力大小超过了恒星的内部引力，进而引发了潮汐破坏事件。换句话说，黑洞在恒星的近端和远端 （距黑洞中心的近远） 所造成的引力差异，以及恒星在黑洞周围摆动时所受的惯性拉力，将恒星拉伸成了一条“溪流”。
恒星的外半部分会逃回太空，但密度较高的内半部分会旋入黑洞，升温并以辐射的形式释放出巨大能量。
哈佛-史密松天体物理中心的天体物理学家，James Guillochon 说：“潮汐破坏事件其实就是恒星经过黑洞时被拉扯的不成样子，最终被撕裂。”
虽然构想出了初步的潮汐破坏事件形成理论，但这还不足以解释为什么不同潮汐破坏事件间的差异如此明显。有一种假设认为，这与黑洞处于吞噬恒星内半部分的不同阶段有关。当恒星最初被撕开并拉伸成一条“溪流”时，它可能会在黑洞周围跳弹并撞到自己轨迹的尾部，这可能会使尾部加热到产生紫外线的温度，但尾部温度不会再变的比这更高。随后，在短则几个月，长则一年的时间过后，这颗恒星会堆积成一个高速旋转的吸积盘（accretion disk），理论上其温度应该足以向外放出 X 射线。
但也存在着其它可能的解释，由尼尔斯玻尔研究所的 Jane Lixin Dai 团队和 Ramirez-Ruiz 认为，根据他们的模拟，广义相对论造成影响或能解释这一问题，只需调整观测的角度，两种不同的潮汐破坏事件便有可能呈现为同一形态。详细来说，如果天文学家从顶部观测这类高速旋转的盘，他们可以看到来自内侧发热物质产生的 X 射线向内旋转。而当此盘处于黑洞边缘时，较冷的气体会吸收这些 X 射线并放出紫外线。
最终，理论家希望将不同的潮汐破坏事件都看作是源于同一物理过程，然后进行更深入的科学研究。Kochanek 说：“也许我们会学到一些关于吸积（accretion）的基本知识，或许就像云朵的形状各异一样，潮汐破坏事件也有着类似的可随意变换的特征。”
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