超大质量黑洞被撕裂的恒星短暂唤醒

加州理工学院的研究人员最近发现，被称为紧凑对称天体（CSOs）的一类鲜为人知的星系，不尽如人意。CSOs是活跃星系，其核心承载着超大质量黑洞。这些巨型黑洞中涌出两股以接近光速运行的相反方向的喷流。但与其他拥有强劲喷流的星系相比，这些喷流并没有延伸到很远的距离，它们要小得多。多年来，天文学家一直怀疑CSOs只是年轻的，它们的喷流最终会延伸到更远的距离。

然而，按照《天体物理学杂志》上三篇不同的论文，加州理工学院领导的一个研究团队得出结论，CSOs并不年轻，而是寿命相对较短。

在新的研究中，研究团队审查了过去3000多个CSO候选对象的文献和观测资料，确认了64个真实的CSO对象，并识别出另外15个CSO对象。所有这些对象都曾被美国国家射电天文台的Very Long Baseline Array（VLBA）观测到，并且一些还曾被其他高分辨率射电望远镜观测到。“VLBA的观测是天文学中最详细的，提供的图像细节相当于在100英里外测量人头发的宽度”，Readhead说。

该团队的分析得出结论，CSO对象排出喷流的时间不超过5000年，然后就灭亡了。“CSO喷流非常强大，但似乎会突然停止”，加州理工学院天文学助理教授Vikram Ravi说。“喷流从源头中断了。”

至于是什么推动这些寿命短暂的喷流，科学家们认为是潮汐撕裂事件（TDE），即当一颗恒星漫游到离超大质量黑洞太近时，会被吞噬。

“我们认为一颗恒星被撕裂开来，然后所有的能量都被引导到黑洞旋转轴周围的喷流中”，Readhead说。“巨大的黑洞一开始对我们是看不见的，然后它吞噬了一颗恒星，砰！黑洞得到了燃料，我们就能看见它了。”

根据天文学家的说法，CSO喷流可能是由不仅仅是任何一颗恒星，而是一颗庞大的恒星所产生的。

通过分析CSO射电图像的多样化收集，研究人员表示他们可以追踪这些对象随时间的变化，就像在观察CSO的生活相册，观察它的喷流是如何演变的。年轻的CSO具有较短的喷流，靠近黑洞，而年长的对象具有从黑洞进一步延伸出去的喷流。虽然大多数的喷流都会消失，但科学家们估计每100个中的一个将成为像Cygnus A那样长寿的喷流。在这些罕见的情况下，星系可能正在与其他星系合并，这是一个提供大量燃料的动荡过程。

如果Readhead及其团队的发现得到额外观测的证实，CSOs将为研究星系中心的超大质量黑洞与巨大恒星如何相互作用提供了一个全新的途径。

“这些对象确实是一个独特的族群，拥有独特的起源，现在我们需要更多地了解它们以及它们是如何形成的”，Readhead说。“能够在年份到几十年的时间尺度上研究这些对象，而不是在数百万年的时间尺度上，已经为研究超大质量黑洞以及它们带来的许多意想不到和不可预测的惊喜打开了一扇全新的实验室之门。”