在首次模拟中，观看一颗恒星被超大质量黑洞摧毁
超大质量黑洞的图示（图片来源：uux.cn/MARK GARLICK via Getty Images）
（神秘的地球uux.cn）据美国生活科学网站（Daniel Price）：众所周知，像我们银河系这样的星系中心的巨大黑洞偶尔会吞噬附近的恒星。
这导致了一个戏剧性和复杂的过程，因为恒星向超大质量黑洞坠落时被夷为平地并撕成碎片。由此产生的烟花被称为潮汐破坏事件。
在今天发表在《天体物理学杂志快报》上的一项新研究中，我们对这一过程在一年内的演变进行了迄今为止最详细的模拟。
黑洞撕裂恒星
美国天文学家Jack G.Hills和英国天文学家Martin Rees在20世纪70年代和80年代首次提出了潮汐破坏事件的理论。里斯的理论预测，来自恒星的一半碎片将继续与黑洞结合，与黑洞碰撞形成一个被称为吸积盘的炽热、明亮的物质漩涡。这个圆盘会很热，应该会辐射出大量的X射线。
艺术家对一颗中等温度恒星的印象——根本不是一个有热吸积盘的黑洞会是什么样子。（图片来源：uux.cn/Merikanto/维基共享资源，CC BY-SA）
但令所有人惊讶的是，迄今为止发现的100多个候选潮汐破坏事件中的大多数都被发现主要在可见波长下发光，而不是X射线。碎片中观测到的温度仅为10000摄氏度。这就像一颗中等温暖的恒星的表面，而不是超大质量黑洞周围的热气体所预期的数百万度。
更奇怪的是黑洞周围发光物质的推断大小：比我们的太阳系大几倍，并以光速的百分之几迅速膨胀离开黑洞。
考虑到即使是100万太阳质量的黑洞也只比我们的太阳大一点，从观测中推断出的发光物质球的巨大尺寸完全令人惊讶。
虽然天体物理学家推测黑洞在破裂过程中一定被物质窒息，以解释X射线发射的缺乏，但迄今为止，还没有人能够证明这是如何发生的。这就是我们的模拟发挥作用的地方。
一声打嗝
黑洞是脏兮兮的食客，就像一个五岁的孩子吃一碗意大利面条一样。恒星一开始是一个紧凑的天体，但后来变成了面条状：被黑洞的极端潮汐拉伸成一条又长又细的链。
当现在被撕碎的恒星的一半物质被吸向黑洞时，实际上只有1%被吞噬。其余的最终以一种宇宙“打嗝”的方式从黑洞中吹走。
用计算机模拟潮汐破坏事件很困难。牛顿引力定律在超大质量黑洞附近不起作用，因此必须包括爱因斯坦广义相对论中所有奇怪而奇妙的效应。
但博士生应该努力工作。我们最近的毕业生David Liptai开发了一种新的爱因斯坦式模拟方法，使团队能够通过将毫无戒心的恒星抛向最近黑洞的大致方向进行实验。你甚至可以自己做。
它们跟随恒星的面条化过程，直到碎片落回黑洞，然后靠近，将溪流变成一条扭动的花园软管。在首次暴跌后，模拟持续了一年多。
在澳大利亚最强大的超级计算机上运行了一年多。
我们发现了什么？
令我们非常惊讶的是，我们发现落入黑洞的1%的物质会产生如此多的热量，它会产生极其强大且近乎球形的外流。（有点像那次你吃了太多咖喱，原因也差不多。）
黑洞根本无法吞噬那么多，所以它无法吞噬的东西会窒息中央引擎，并被稳步地抛出去。
当我们用望远镜观察它们时，模拟可以解释很多。事实证明，之前的研究人员对窒息的看法是正确的。
新的模拟揭示了为什么潮汐破坏事件看起来确实像一颗太阳系大小的恒星，以光速的百分之几的速度膨胀，由内部的黑洞提供动力。事实上，人们甚至可以称之为“黑洞太阳”。
