当一颗恒星离黑洞太近时，它将面临一个戏剧性的结局，这是宇宙中发现的迷人和破坏性力量的鲜明展示。
黑洞是空间中的一个区域，它的引力非常强，连光都无法逃脱。它们巨大的引力可以吸引恒星并将其撕裂，将其碎片绕黑洞旋转，展示出壮观的光和能量。
这种罕见的事件，被称为潮汐破坏，不仅揭示了黑洞的隐藏存在，而且帮助科学家了解这些宇宙巨人如何影响星系和整个宇宙的演化。
当黑洞摧毁一颗恒星时会发生什么？
当恒星的碎片被拉向黑洞时，它们开始在黑洞周围形成一个明亮的发光环，称为吸积盘。
加拿大安大略省西部大学物理学和天文学博士候选人Ariel Chitan告诉《国家报》说：“黑洞周围的圆盘变得如此之热，以至于它发出明亮的光芒，释放出x射线辐射。”
她说：“天文学家可以通过观察潮汐破坏事件来获得有关黑洞光线的关键信息。”
“这些探测可以告诉我们黑洞的质量有多大，甚至黑洞旋转的速度有多快。”
从地球上，科学家可以探测到这些x射线，它们就像一个灯塔，帮助他们确定黑洞潜伏的位置。由于黑洞是看不见的，观察这个发光的圆盘是科学家定位它们的少数几种方法之一。
黑洞是如何随时间增长的
观察黑洞吸进恒星残骸的过程，可以让科学家了解黑洞是如何随时间增长的。
这对于超大质量黑洞来说尤其重要——超大质量黑洞的质量是太阳的10万倍以上——在大多数星系的中心发现，包括我们的银河系。
“目前一个悬而未决的问题是，黑洞，尤其是超大质量黑洞，是如何变得如此巨大的？Chitan女士说。
“一个可能的答案是，它们在吞噬恒星后积累了这些质量，例如通过吸积。
“然而，黑洞以这种方式变成超大质量所需的时间，甚至可能比宇宙的寿命还要长。”
“观察越来越多的潮汐破坏事件可以帮助我们了解这是否是黑洞的可行生长机制，”Chitan女士说。
黑洞是如何影响星系的
黑洞不仅会摧毁恒星，还会改变整个星系的结构。在某些情况下，潮汐破坏事件释放的能量会导致黑洞产生强大的能量流，并在太空中移动。
奇坦女士说：“这些以接近光速运动的喷流穿过星系，改变了它的结构。”
“这类星系的图像经常显示出一个巨大的喷流从星系向外延伸。”
这种喷流的例子可以在M87这样的星系中看到，在那里，中心黑洞喷射出一股绵延数千光年的喷流，加热并取代了周围的气体。
在半人马座A中，喷流延伸到星系之外，在某些区域喷出气体并抑制恒星形成。
“这些喷流可以将气体赶出星系，并加热剩余的气体。由于低温气体对恒星的形成至关重要，这个被称为淬火的过程阻止了新恒星的形成，”Chitan说。
“当一个星系不能再形成恒星时，它被称为静止星系或‘死亡’星系。”
潮汐破坏教会了我们什么关于黑洞
有了更新、更先进的望远镜，天文学家现在能够更好地观察这些恒星毁灭事件，帮助他们比以往任何时候都更多地了解黑洞。
最近的技术，如安装在国际空间站上的美国宇航局的Nicer（中子星内部成分探测器），使科学家能够近距离研究这些事件。
Nicer的x射线数据，结合来自智利甚大望远镜（Very Large Telescope）和美国宇航局钱德拉天文台（Chandra observatory）等望远镜的图像，提供了有关黑洞温度、旋转和生长的细节，帮助科学家拼凑出黑洞是如何生长并影响周围星系的。
科学家们在2018年和2019年使用Nicer太空望远镜研究了J1820黑洞，该黑洞位于银河系中，距离地球约1万光年。
阿姆斯特丹大学的天体物理学家菲利普·乌特利（Philip Uttley）在这项研究结果于2019年发表时表示：“Nicer对J1820的观测告诉了我们一些关于恒星质量黑洞的新知识，以及我们如何将它们用作研究超大质量黑洞及其对星系形成的影响的类似物。
“在更好的第一年，我们已经看到了四次类似的事件，这很不寻常。感觉我们正处于x射线天文学重大突破的边缘。”
去年，Nicer太空望远镜遇到了技术问题，其观测结果大大减少。今年8月，美国宇航局向空间站发送了一个维修工具包，宇航员可以在未来的太空行走中使用。
