危险的亲密接触?新理论称黑洞的引力能“唤醒”已死亡的恒星

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(图:黑洞“吞噬”恒星的概念图。图源:NASA)

当一颗死星与一个黑洞相遇时会发生什么?根据一篇新论文,答案似乎是让这个“僵尸星球”短暂觉醒。

一组科学家对白矮星——被认为是在大恒星耗尽燃料后形成的小而密集的星体——是如何在质量为太阳质量一到一万倍的黑洞周围相互作用的,也被称为中等质量黑洞。

结果是,至少根据他们的计算,这些白矮星可以在类似___的爆炸中重新点燃,产生更重的元素。

也许有一天,物理学家能够观察到这些爆炸的结果。

“中等质量黑洞对白矮星的潮汐干扰是复杂而剧烈的宇宙事件,能够产生重要的电磁和潜在可观测的引力波能量。”作者在《天体物理学杂志》发表的研究报告中写道。

研究人员对这两个物体进行了物理模拟。

他们指出,这些模拟依赖于大量的计算能力,需要了解系统中所有的运动物质、磁性、辐射和重力。

“在这个工作中我们不考虑磁场或辐射,”他们写道,但还包括一个完整的核反应效应的处理,以及黑洞的引力,其中不仅包括最简单的牛顿的物理定律,还包括阿尔伯特·爱因斯坦的广义___。

在研究小组的所有计算中,这两个物体之间的近距离接触会导致白矮星上发生核反应。

这些爆炸很像Ia型___,是由白矮星从较重的寄主身上吸走物质,然后在它们的表面产生爆炸。

但在这种情况下,黑洞对白矮星的强烈引力导致了爆炸。

这些核聚变事件可能导致产生更重的元素——特别是钙或铁。从本质上讲,这就像是恒星被暂时重新点燃。

这些相互作用可能还会导致引力波的爆发,而像LISA航天器这样的未来实验可能会探测到引力波的爆发,但这种信号是很罕见的。

“尽管这些信号属于LISA的频带,但它们的振幅非常小,除非在(大约33000到33.3万光年范围内的)源距范围内,它们不太可能被观测到,如果目前我们对(白矮星到中等质量黑洞的)干扰率的估计是正确的话,这会属于极其稀有的事件……”作者在论文中写道。

“这是一项非常好的研究,”纽约市立大学的K.E. Saavik Ford教授、美国自然历史博物馆的研究助理在电子邮件中告诉Gizmodo。

她写道:“这可能是一种不寻常的‘瞬变’或暂时来源的一种潜在解释——一种出现又消失的来源——它含有大量的钙,但铁或镍含量却没有我们在‘典型’白矮星生成___(Ia型___)的过程中所预期的那么多。”

这些___产生大量的铁,但有时天文学家看到的是铁含量更少而钙含量更高的事件。

也许是这些白矮星与黑洞的相遇导致了这些事件。

但Ford指出,还有其他方法可以制造“富钙瞬变物”,这是科学家们还没有想到的。

她还提到,“模拟在最猛烈的时刻过后几秒钟就结束了,而我们观察___的时候时间以月计。”

她说,实际情况可能比研究预测的要复杂得多。

然而,这项研究也可能提供另一种可能发现中等质量黑洞的方法。

正如我们所写的,有令人信服的证据,但没有什么是真正令人震惊的成果,能够指出这些中等质量黑洞——那些比非常重的恒星还要大、但比星系中心的超大质量黑洞更轻的黑洞,是否真的存在。

斯威夫特望远镜可能已经发现了中等质量黑洞和白矮星之间的相互作用,其形式是伽马射线暴,代号为GRB060218。

换句话说,我们也许能从我们的星球上看到这些“僵尸恒星”重新复生。