黑洞的红外线回声：一场距离地球最近的潮汐破坏事件的探秘之旅

黑洞是宇宙中最神秘的天体之一，它们的引力如此之强，以至于连光都无法逃逸。但是，黑洞并不是一直处于沉睡状态，有时它们会遇到不幸的恒星，将它们撕成碎片，然后一口口地吞噬。这种惊人的现象被称为潮汐破坏事件（TDE），它会产生强烈的电磁辐射，让黑洞暂时变得明亮起来。然而，这种事件非常罕见，而且很难被观测到，因为黑洞通常隐藏在星系的中心，被大量的尘埃和气体遮挡。

那么，我们如何才能揭开黑洞的面纱，揭示它们的秘密呢？2014年，一群天文学家偶然发现了一个距离地球不远的星系中，一个超大质量黑洞将一颗恒星撕成碎片的过程。这是有史以来最接近地球的潮汐破坏事件，也是第一次在红外线中观测到这种现象。这一发现让我们对黑洞及其宿主星系有了新的认识，也为未来的探索提供了新的途径。

在地球不远处的一个星系中，一个超大质量黑洞将一颗恒星撕成碎片，位于NGC 7392星系的中心。NGC 7392是一个棒旋星系，它的形状类似于一根棒子，两端有两条螺旋状的臂。它位于宝瓶座的方向，距离地球大约1.37亿光年，相当于1370亿亿公里。如果你驾驶一辆时速100公里的汽车，你需要大约156万年才能到达那里。

2014年，黑洞晚餐发出的闪光终于到达了地球，天文学家刚刚在他们的数据中发现了它。这次新探测到的来自NGC 7392中心的爆发是潮汐破坏事件的最接近的例子，其中一颗恒星被黑洞的巨大引力拉开。研究结果发表在《天体物理学杂志快报》上。

潮汐破坏事件是一种天文现象，当恒星接近超大质量黑洞（SMBH）并被黑洞的潮汐力拉离时，发生与经历意大利面化。恒星的一部分质量会被捕获到黑洞周围的吸积盘中，当吸积盘中的物质被黑洞吞噬时，会产生暂时的电磁辐射耀斑。 这种耀斑通常会在X射线，紫外线和可见光的波段中出现，因为这些波段的能量较高，可以反映出黑洞的强大作用。然而，这次发现的TDE却只在红外线中出现，这让科学家们感到非常惊讶。

“找到这个附近的TDE意味着，从统计学上讲，这些事件一定有大量传统方法视而不见，”麻省理工学院天文学家Christos Panagiotou在一份声明中说。“因此，如果我们想要黑洞及其宿主星系的完整图片，我们应该尝试在红外线中找到它们。”在NEOWISE太空望远镜的观测中首次发现TDE后，Panagiotou和合作者筛选了许多其他天文台和太空望远镜的数据，以挖掘有关NGC 7392超大质量黑洞的更多信息。他们想解开为什么这种TDE只出现在红外线中，而不是像其他同类产品那样出现在更有能量的波长中。

NEOWISE是一颗红外线太空望远镜，它的全称是近地小行星广域红外线巡天探测器，它的主要任务是探测和跟踪那些可能对地球构成威胁的小行星和彗星。它于2009年12月发射升空，原本只计划工作7个月，但由于表现出色，它的任务被延长了多次，直到现在仍在运行。它已经发现了超过3.4万颗新的小行星和彗星，其中有一些是潜在的危险天体。

先前发现的TDEs主要出现在所谓的绿色星系中，这些星系不会像更活跃的蓝色星系那样产生那么多的恒星，但不会像红色星系那样在恒星制造中完全燃烧殆尽。然而，NGC 7392是一个蓝色星系，在这个过程中产生了许多新恒星并产生了大量的尘埃。这些尘埃可能会在光学和紫外线下遮挡超大质量黑洞所在的银河系中心。但是红外光使天文学家能够透过尘埃观察，看看发生了什么。

这一发现表明，天文学家也应该在红外光中寻找TDE。红外线是一种波长介于微波和可见光之间的电磁波，它对应的频率约在430 THz到300 GHz的范围内。它是波长比红光长的非可见光，因此人眼无法直接看到。

但是，红外线能够穿透尘埃和气体，让我们看到那些被遮蔽的黑洞和恒星。这就是为什么这次发现的TDE只在红外线中出现的原因。科学家们认为，当恒星被黑洞撕裂时，它会产生一些高能的电子和正电子，这些粒子会与周围的物质发生湮灭，释放出伽马射线。这些伽马射线会与星系中心的尘埃和气体相互作用，产生一些次级的粒子和辐射，其中就包括红外线。这些红外线就像是黑洞的回声，反映了它的活动。

通过在红外线中寻找TDE，科学家们可以更接近于了解黑洞如何吞噬恒星。这对于探索宇宙的起源和演化，以及测试广义相对论和量子力学的极限，都有重要的意义。此外，通过比较不同波段的TDE，科学家们还可以研究星系中心的环境和结构，以及黑洞和恒星的相互影响。