潮汐瓦解事件
潮汐瓦解事件 （TDE，tidal disruption event）是一種天文現象 ，當恆星 接近超大質量黑洞 （SMBH）並被黑洞的潮汐力 拉離時，發生與經歷義大利麵化 [ 1] [ 2] 吸積盤 中，當吸積盤中的物質被黑洞吞噬時，會產生暫時的電磁輻射 耀斑。根據早期的論文，潮汐瓦解事件應該是隱藏在星系核中的大質量黑洞活動的必然結果，而後來的理論家們得出結論，恆星碎片積累所產生的爆炸或輻射耀斑可能是正常星系中心存在休眠黑洞的獨特迹象[ 3] [ 4]
物理學家約翰·惠勒 提出，旋轉黑洞動圈 中的恆星破裂可能會通過所謂的"牙膏管效應"，將釋放的氣體加速至相對論速度[ 5] 史瓦西度規 或克爾 黑洞附近。然而，這些早期的工作限制了他們對不可壓縮恆星模型和/或輕微穿透洛希半徑 恆星的關注，在這種情況下，潮汐振幅較小。
在1976年，劍橋天文研究所的天文學家朱漢·弗蘭克（Juhan Frank）和馬丁·里斯 探索了星系中心和球狀星團 存在黑洞的可能性，確定了恆星被黑洞擾動和吞噬的臨界半徑，這表明在某些星系中觀察這些事件是可能的[ 6]
20世紀80年代初，這一推測性預測和缺乏理論工具引起了巴黎天文台讓-皮埃爾·盧米內 布蘭登·卡特 的好奇，他們發明了TDE的概念。他們的第一批作品於1982年發表在《自然》雜誌上[ 7] 天文學和天體物理學 [ 8] 活躍星系核 （AGNs）心臟的潮汐擾動，該模型描述了超大質量黑洞產生的潮汐場， 以及他們稱之為「煎餅爆炸」的效果，以限定由這些干擾導致的輻射爆發。後來，在1986年，盧米內和卡特在《天體學報增補》雜誌上發表了一篇分析文章，內容涵蓋了TDE的所有案例，而不僅僅是10%的"義大利麵"和其它"煎餅"[ 9]
僅僅十年後，即1990年，通過DLR/NASA倫琴衛星 的"全天候"X射線調查，發現了第一批符合TDE標準的候選者[ 10]
最後，盧米內和卡特的理論得到了觀測結果的證實。觀測結果顯示，位於AGN中心（如NGC 5128或NGC 4438）以及銀河系中心（人馬座A*）的一個巨大物體吸積恆星碎片，從而引發壯觀的噴發。TDE理論甚至解釋了以代號ASASSN-15lh更為人所知的超亮超新星SN 2015L ，是一顆被大質量黑洞事件視界 吸收之前爆炸的超新星。
目前，所有已知的TDE和TDE候選者都已列入由哈佛大學CfA管理"開放TDE目錄" [ 11]
2016年9月，中國安徽 合肥 中國科學技術大學 的一個團隊宣佈，利用NASA 的廣域紅外線巡天探測衛星 的數據，在一個已知黑洞觀測到恆恒星潮汐瓦解事件。位於美國馬里蘭州 巴爾的摩 的約翰霍普金斯大學 的另一個團隊檢測到了另外三個事件。在每一個情况下，天文學家都假設瀕臨瓦解的恆星產生的天體物理噴流會發出紫外線和X射線輻射，這些輻射會被黑洞周圍的塵埃吸收，並以紅外線輻射的形式發出。不僅探測到了這種紅外輻射，他們還得出結論，噴流的紫外線和X射線輻射發射與塵埃的紅外輻射發射之間的延遲可以用來估計吞噬恆星的黑洞大小[ 12] [ 13]
2019年9月，使用TESS 衛星的科學家宣佈，他們在3.75億光年外目睹了一次名為ASASSN-19bt 的潮汐瓦解事件[ 14] [ 15]
2020年7月，天文學家報告了與ASASSN-20hx相關的"硬潮汐瓦解事件候選者"的觀測，該事件位於星系NGC 6297的核心附近，並指出該觀測代表了"極少數具有硬功率定律X射線光譜 的潮汐瓦解事件之一"[ 16] [ 17]
潮汐瓦解半徑
R
T
{\displaystyle R_{T}}
M
B
H
{\displaystyle M_{BH}}
R
T
≈ ≈ -->
R
∗ ∗ -->
(
M
B
H
M
∗ ∗ -->
)
1
3
{\displaystyle R_{T}\approx R^{*}({\frac {M_{BH}}{M^{*}}})^{\frac {1}{3}}}
通常黑洞的潮汐瓦解半徑大於它的史瓦西半徑
R
S
=
2
G
M
c
2
{\displaystyle R_{S}={\frac {2GM}{c^{2}}}}
R
T
=
R
S
{\displaystyle R_{T}=R_{S}}
[ 18] [ 19]
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