这张艺术想象图显示了围绕巨型黑洞的时空涟漪。
在大多数星系中,中央黑洞往往十分沉寂,在吞噬物质方面并不活跃,因此也不会释放出任何光线。潮汐撕裂事件十分罕见,在典型星系中大约1万年才发生一次。然而,如果一颗倒霉的恒星太过靠近,被黑洞撕裂的话,黑洞会吞进大量的恒星碎片,并释放出强烈的辐射。
“了解物质如何在这样极端的条件下进入黑洞,是一件很有趣的事情,”论文第一作者、哥本哈根大学助理教授Jane Lixin Dai说,“在黑洞吞噬恒星气体的同时,会释放大量的辐射。我们能观察到这些辐射,而利用观察结果,我们就能了解其中的物理学过程,并计算黑洞的特征。因此,搜寻潮汐撕裂事件是非常有意思的。”
尽管科学家推测,所有潮汐撕裂事件中发生的物理学过程应该都一样的,但就目前观察到的二十多次事件中,呈现出来的黑洞特征有着巨大差别。有些黑洞主要释放X射线,另一些则主要释放可见光和紫外线。
理论物理学家一直在努力理解这种多样性,并将这一难题的不同方面组合成一个连贯的模型。新模型从观察者的视角解释了观察结果的差异。“这就像有张面纱覆盖了一只野兽的某些部分,”拉米雷兹-鲁伊兹解释道,“从某些角度,我们看到的是一整只野兽,但从其他角度看,野兽又被遮住了。同样一只野兽,但给我们的感觉是不一样的。”
Jane Lixin Dai等研究者开发的这一模型结合了包括广义相对论、磁场、辐射和气体流体动力学等在内的多个要素。