黑洞吞噬恒星的频率可能比我们想象的要高得多

宇宙中的大多数星系至少有一个共同点：超大质量黑洞往往位于星系中心，默默吞噬星际气体和尘埃，并消灭进入其视界范围内的一切。但科学家对这些庞然大物的起源或它们如何变得如此巨大知之甚少。

谢菲尔德大学的詹姆斯·穆拉尼说：“我们不太了解黑洞是如何形成的。特别是在宇宙早期，当第一批恒星开始形成时，黑洞是如何形成的。”

但穆拉尼和他的同事可能意外地发现了一个重大线索。

在周一发表在《自然天文学》杂志上的一项研究中，他们报告了证据表明黑洞可能比以前认为的更频繁地撕裂并“吞噬”整颗恒星。

“结果纯属偶然，就像许多科学发现一样，”穆拉尼说。“我们最初想了解星系碰撞时会发生什么。”

但当他的团队在 2015 年观察 15 个星系时，他们注意到其中一个星系自 2005 年的上一次调查以来发生了变化。他们看到了一道强光——潮汐破坏事件（TDE）的痕迹。这听起来像是冲浪者会抱怨的事情，但 TDE 是指恒星太靠近黑洞并被完全撕裂的情况。对于恒星来说，灯光熄灭了，而对于黑洞来说，晚餐时间到了。

TDE 本身并不令人惊讶。但在 15 个星系中随机发现 TDE 却相当奇怪。“到目前为止，只有通过调查数千或数万个星系才能检测到此类事件，” Mullaney 解释道。“即使这样，你也不一定总能找到一个。”

当然，也有可能这个团队真的太幸运了。但 Mullaney 表示，他们已经计算了这种事件纯粹是偶然发生的概率，发现概率大约是 100 分之一。他解释说，更有可能的是，他们偶然发现了一种情况——星系碰撞——使得潮汐力释放事件发生得更频繁。

“这有点像你对一群不吸烟者进行调查——你可能只会在相当大的群体中发现一人患有肺病。而如果你对一群吸烟者进行抽样，你会发现十五分之一的人患有肺病，因为吸烟会导致肺病，”他说。“我们发现其中一次事件发生在比我们预期的要小得多的群体中，”因此，碰撞星系很可能面临潮汐破坏的风险，就像吸烟者更有可能患上肺病一样。

还需要进行更多研究，尤其是考虑到 Mullaney 团队可能只是运气好而已（尽管可能性很小）。但该团队希望观察更多碰撞星系，以提高他们的信心水平。如果他们真的发现了某种更有可能发生潮汐力破坏的现象，他们应该能够发现更多。

“这不会对人类造成影响，”穆拉尼说，“但它可以帮助我们最终了解这些黑洞是如何成长的。”

人们普遍认为，黑洞吞噬的主要是星际气体和尘埃，而不是恒星本身。但穆拉尼现在认为，黑洞吞噬恒星可以为其体积增加四分之一。“如果这些事件像我们的研究表明的那样频繁发生，”他说，“那么吞噬恒星就突然成为黑洞成长的可行方式。”