黑洞正在進食的迹象消失了，這可能是因為一顆恒星打斷了這場盛宴。該事件可以為了解這些神秘物體提供新視角。

在一個遙遠星系的中心，一個黑洞正在慢慢消耗一個由氣體組成的圓盤。這些氣體以黑洞為中心旋轉并被其吞噬，就像水在污水口處盤旋着往下流。當氣體被吸入深淵的巨口時，超熱粒子聚集在圓盤上方和下方靠近黑洞處，并産生明亮的 X 射線光。這種光亮到即便是在300 億光年之外的地球上都可以看到。這些超熱氣體的集合，被稱為“黑洞的日冕”。當黑洞進食時，它在亮度、色彩飽和度或清晰度方面的變化可達100倍。

但兩年前，天文學家驚訝地看到來自一個名為 1ES 1927 654 星系的黑洞的“洞冕”射出的 X 射線在大約40天内衰減了10000個單位，直至完全消失。此後，它的亮度又立刻開始回彈，在大約 100 天後，它比事件發生前還亮了近 20 倍。黑洞的“洞冕”發出的 X 射線光是黑洞進食的副産品，因此 1ES 1927 654的光消失可能意味着它的食物供應被切斷了。

在《天體物理學雜志快報》（Astrophysical Journal Letters）上的一項新研究中，科學家們假設一顆失控的恒星可能因為離黑洞太近而被撕裂了。如果該假設成立，來自被撕裂的恒星碎片在快速移動中可能撞進了圓盤某處，短暫地驅散了氣體。

該論文的主要作者，智利聖地亞哥疊戈波塔萊斯大學（Diego Portales University，Santiago of Chile）的天文學家克勞迪奧·裡奇（Claudio Ricci）在美國宇航局的一份聲明中說：“我們很少在黑洞吸積過程中看到這樣的變化。這太奇怪了，起初我們以為可能是數據有問題。當我們知道這個現象是真的的時候，我們興奮極了。但我們也不知道這是什麼情況；和我們溝通過的人中，沒有一個人見過這樣的事情。”

宇宙中幾乎每個星系的中心都可能像1ES 1927 654中心那樣，有一個特大質量黑洞（Supermassive black hole），其質量可能比太陽的質量大數百萬或數十億倍。它們也被稱為吸積盤（accretion disk）。吸積盤通過消耗環繞着它們的氣體增長。因為黑洞不發光，也不反射光，所以它們無法被直接觀測到，但來自其“洞冕”和吸積盤的光為我們了解這些黑暗物體提供了可能。

作者的恒星假說也得到了以下事實的支持：在 X 射線信号消失前幾個月，地球上的天文台觀察到圓盤在可見光波長（人眼可以看到的波長）這個層面上顯著變亮。這可能是恒星碎片與圓盤碰撞後産生的初步結果。

深入了解現象背後的故事

發生在1ES 1927 654中的消失事件是獨一無二的，這不僅因為其亮度發生了巨大變化，還因為天文學家能夠對其進行徹底的研究。可見光的爆閃促使裡奇和他的同事請求使用美國航天局的中子星内部組成探測器 (Neutron star Interior Composition Explorer，簡稱NICER) 對黑洞進行後續監測。該探測器即國際空間站上的 X 射線望遠鏡。

中子星内部組成探測器在15個月内共觀察了該星系系統265次。美國航天局的格雷爾斯雨燕天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）和核分光望遠鏡陣 (Nuclear Spectroscopic Telescope Array，簡稱NuSTAR)，以及歐洲空間局（European Space Agency，簡稱ESA）的XMM-牛頓天文台（該天文台也有美國航天局的參與）也對該系統射出的X射線進行了觀察。

當來自“洞冕”的 X 射線消失時，NICER和格雷爾斯雨燕天文台觀察到了來自該系統的低能量 X 射線，因此，這些天文台共同提供了貫穿整個事件的連續信息。

雖然“逃家”的恒星是罪魁禍首的可能性最大，但作者指出，對于這一前所未有的事件可能還有其他解釋。根據觀察結果，人們得到了一個顯著特點，即亮度的整體下降并不是一個平穩的過渡：每天，NICER檢測到的低能 X 射線顯示出巨大變化，有時其亮度的變幅在8小時可達100個單位。在極端情況下，黑洞的“洞冕”會變亮或變暗 100 倍，但其所需的時間要長得多。這種連續發生數月的劇烈變化非比尋常。

這篇新論文的共同作者、麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology）物理學助理教授艾琳·卡拉 (Erin Kara)說：“這些數據有很多謎團，但這十分令人興奮，因為我們正在學習有關宇宙的新知識。我們認為恒星假說是個很好的假設，但我們也會花很長時間來分析這一事件。”

這種在黑洞吸積盤中發生的極端變化可能比天文學家認為的更常見。許多正在運行和即将投入使用的天文台都将尋找持續時間較短的宇宙現象作為目标。這種做法被稱為“時域天文學”，它可以揭示更多類似事件。

該研究的聯合作者，馬裡蘭大學帕克分校（University of Maryland College Park）和美國宇航局戈達德太空飛行中心 (NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland，簡稱GSFC)負責NICER 任務的天體物理學家邁克爾·婁文斯坦稱：“這項新研究是一個很好的例子。它向我們展示了觀察計劃的靈活性如何使美國航天局和歐洲空間局能研究發生速度相對較快的現象，并在其典型行為中尋找長期變化。這個正在進食的黑洞會回到破壞事件之前的狀态嗎？還是其系統從根本上發生了變化？我們會繼續觀察以找到答案。”

NICER是美國航天局探索者計劃中的一項為研究天體物理學提供機遇的任務（Astrophysics Mission of Opportunity）。它通過太陽物理學和天體物理學領域中新型、流水線化的高效管理方法為世界水平科的研項目提供頻繁訪問太空的機會。核分光望遠鏡陣（Nuclear Spectroscopic Telescope Array，簡稱NuSTAR）于2012年6月13日發射升空，人們最近剛為它進入太空滿八周年舉行了慶祝儀式。

由加州理工學院（California Institute of Technology，簡稱Caltech）領導，由美國宇航局位于南加州的噴氣推進實驗室為該機構位于華盛頓的科學任務理事會管理NuSTAR這一小型探索任務。丹麥技術大學（Danish Technical University）和意大利航天局（Italian Space Agency，ASI）也參與其中。該航天器由位于在弗吉尼亞州杜勒斯（Dulles，Virginia）的軌道科學公司（Orbital Sciences Corp）建造。

NuSTAR的任務指揮中心位于加州大學伯克利分校（University of California, Berkeley），官方數據存儲在美國航天局戈達德太空飛行中心（Goddard Space Flight Center，簡稱GSFC）的高能天體物理科學檔案研究中心（NASA's High Energy Astrophysics Science Archive Research Center）。航空研究所 （Aerospace Studies Institute，簡稱ASI）提供任務的地面站和鏡像數據檔案。加州理工學院為美國航天局管理噴氣推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory，簡稱JPL）。

歐洲空間局的XMM-牛頓天文台于 1999 年 12 月從法屬圭亞那的庫魯（Kourou，French Guiana）發射升空。NASA 資助了XMM-Newton儀器包的部分元器件，并在戈達德太空飛行中心提供美國航天局的來訪觀察員接待設施（NASA Guest Observer Facility）以扶持、幫助美國天文學家使用天文台。

戈達德太空飛行中心、賓夕法尼亞州立大學帕克分校（Penn State in University Park，Pennsylvania）和位于新墨西哥的洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos National Laboratory）及位于弗吉尼亞州杜勒斯的諾斯羅普·格魯曼創新系統公司（Northrop Grumman Innovation Systems in Dulles, Virginia）共同管理雨燕任務（Swift Mission）。其他合作者包括：英國的萊斯特大學（University of Leicester）和倫敦大學學院的馬拉德空間科學實驗室（Mullard Space Science Laboratory of the University College London）、意大利布雷拉天文台（Brera Observatory，Italy）和意大利空間局（Italian Space Agency）。

BY: Tony Greicius

FY: 憶染

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