一颗不那么走运的恒星在黑洞强大的引力作用下被五马分尸，导致相对论性喷流的暴发。
图片来源：Carl Knox – OzGrav, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Swinburne University of Technology
有些恒星就是运气不好。一个典型的星系拥有的恒星数量在几十亿量级，然而，每10万年左右，就会有一颗恒星因为过于靠近潜藏在星系中心的超大质量黑洞（supermassive black hole）而被撕裂。这些宇宙巨兽的质量是太阳质量的数百万到数十亿倍，它们巨大的引力可以让一颗不走运的恒星毁于一旦。
恒星碎片会盘旋落入黑洞，黑洞则会以这些残骸为食，然而，黑洞大快朵颐时场面也会非常混乱。在一小部分情况下，这种恒星毁灭可以给以近乎光速的速度向外传播的高能物质射流提供能量，如果物质喷流直接指向我们，它的亮度就会提高，就像汽车在开向我们时鸣笛声似乎更响一样。
现代天文学调查大约每个月都会发现一两次这样的恒星拉面效应（spaghettification），又名潮汐瓦解事件（tidal disruption event，TDE），然而，目前为止我们只观测到了其中三个能够生发射出强烈喷流的情况，最近一次是在2011年。
今年早些时候，我们很幸运地发现了又一个这样的事件，发生在半个宇宙之外。相关研究于11月30日发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）杂志上，一支国际研究团队用世界上最好的望远镜对它进行了三个多月的观察，获得了迄今为止关于黑洞喷流诞生和发展的最佳视角。
黑洞和喷流
吞噬恒星是黑洞成长的重要方式，在早期宇宙中更是如此。如今处在星系中心的这个超大质量黑洞，年轻时一定增长得非常迅猛才能达到现在的大小。
这些毁灭性事件也为观测吞噬速度最快的黑洞提供了一个独特的窗口。我们永远无法在实验室中重现类似的高能量和强引力，因此这些罕见的事件有助于我们了解天体物理学的最极端情况。
更重要的是，这些事件让我们能够测试喷流是如何形成的。喷流是气体流入中心天体的自然副产品，它们会将能量从中心物体传输到周围环境中。
目前已知的最强喷流来自星系中心的超大质量黑洞，这些喷流中的物质和能量可以触发或阻止恒星的形成，并影响整个星系的演化。
超大质量黑洞的变化通常非常缓慢，但潮汐瓦解事件却成为了常态中的一个例外，因为在这种情况下，大量的气体被“倾倒”在了非常靠近黑洞的地方。
在这之后，黑洞会迅速吞噬掉这些物质，黑洞的行为也会在几天或几个月的时间内发生改变。利用最先进的望远镜进行专门的观测活动，可以为我们提供有关这些奇异现象的大量数据，而这些数据则能用来检验科学家关于喷流的形成和演化理论。
一道闪光
2022年2月，一项光学巡天任务发现了一个来自遥远星系中心的明亮闪光，这道闪光已经向我们传播了超过85亿年，比宇宙寿命的一半还要久远，世界各地的望远镜都行动了起来，以了解关于这一事件的更多信息，天文学家将这一潮汐瓦解事件命名为AT2022cmc。
潮汐瓦解事件产生的明亮辐射会覆盖整个电磁波谱，从无线电到可见光再到X射线。X射线的发射来自黑洞附近，其他波长的发射则来自喷流的更下游。
图片来源：Zwicky Transient Facility / R. Hurt (Caltech/IPAC)
图片汉化：哇喳
这次的事件拥有超常的亮度，尤其是在X射线波长范围内，这里的X射线在1秒内释放的能量比太阳在1000万年内发射的能量还要高，同时变化速度也极快，亮度的变化甚至可以发生在15分钟内。值得注意的是，在无线电和毫米波长范围内也有很强的发射，亮度会随着时间的推移而变得更高。
这些特性表明AT2022cmc是一次新的潮汐瓦解事件，它是迄今为止发现的距离最远，同时也是11年来首次观测到的强烈物质喷流。
X射线和无线电波
在发现这次潮汐瓦解事件后的100天里，美国麻省理工学院（MIT）迪拉吉·帕沙姆（Dheeraj Pasham）带领的团队使用一系列望远镜对这一事件进行了观察，获得的数据涵盖了流入和流出气体不同部分产生的无线电、可见光、紫外线和X射线发射。
研究团队的详细模型表明，大部分辐射来自快速“进食”的黑洞发射的强烈喷流，不幸遇难的恒星很可能是一颗低质量矮星，在黑洞“进食”的巅峰时期，它吞噬气体的速度足以在短短几年内让整颗太阳消失不见。
研究人员发现喷流以99.993%的光速在运动，大部分能量由喷流中的粒子（离子）携带，而不是由磁场携带，这一点出乎研究人员意料，因为当前大多数理论预测的是，磁场在喷流形成过程中至关重要，且应该携带了大部分能量。
更新的望远镜，更好的视野
更多更新望远镜的加入让科学家建立了和比十年前更复杂的理论模型，新研究也因此提供了迄今为止关于相对论性喷流（relativistic jet）诞生和演化的最详细报道，对现有的理论期望发起了挑战，同时也在最极端的情况下提高了我们对天体物理学的理解。
在接下来的几年里，包括智利的薇拉·鲁宾天文台（Vera Rubin Observatory）在内的新设施应该会发现更多这样的事件，深入到更为遥远的宇宙；强大的新型射电望远镜，例如平方公里阵列射电望远镜（Square Kilometer Array，SKA），将允许对这类喷流进行更详细的追踪和表征。
新研究展示了从这些望远镜中所产生的令人兴奋的科学，为宇宙中一些最活跃的事件打开了一扇新窗口。
参考来源：
[1]https://theconversation.com/astronomers-witness-the-dying-flare-of-a-star-torn-apart-by-a-black-hole-halfway-across-the-universe-195453
[2] Pasham, D.R., Lucchini, M., Laskar, T. et al.The Birth of a Relativistic Jet Following the Disruption of a Star by a Cosmological Black Hole.Nat Astron(2022). https://doi.org/10.1038/s41550-022-01820-x
