当恒星被黑洞吞吃后，接续被合计会透澈淹没。但比年来的不雅测线路，一场吞吃盛宴后，黑洞似乎也会“消化不良”。
黑洞不倡导，却是世界中极为夺目的存在。淌若一颗恒星过于鸠合黑洞，它会在像烟花秀不异的“潮汐瓦解事件”中被撕碎。跟着不断鸠合黑洞，恒星会先被诬告拉伸，然后约半数的物资会被抛向远处，另一半则在黑洞周围形成飞盘状的吸积盘。这个刚刚形成的吸积盘并不牢固——其中的物资翻涌碰撞，激勉出可在无线电波段不雅测到的世界霓虹。
这类事件极为荒凉。科学家估算，星河系中心的超大质地黑洞约每百万年才会吞吃一颗恒星。但事件一朝发生，其开释出的光与能量足以在数百万致使数十亿光年外不雅测到。
天体裁家曾合计，在这场“盛宴”事后，被吞吃的恒星会透澈淹没。然而，近五年的不雅测效果颠覆了这一剖析。表面未始料念念的奇特气候标明，黑洞似乎会“消化不良”——在扯破恒星数年后再度喷出物资。事实上，科学家发现，在千里寂数年后，近半数吞吃恒星的黑洞会倏地从新在射电波段爆发——相配于一次世界级的“打嗝”。咱们知谈这些物资毫不成能来自黑洞事件视界里面，它们更有可能来自事件视界外吸积盘中回荡的物资。但念念要解释这些黑洞为何会在延伸如斯久之后才“打嗝”，目下还颇具挑战性。未必，揭开这些反流气候的谜团，能匡助咱们厚实藏在世界最极点环境中未知的物理好意思妙。
潮汐瓦解事件
大多数星河系大小或更大的星系，中心接续齐藏着一个超大质地黑洞。这些黑洞的质地可达太阳的数百万倍乃至数十亿倍，其事件视界（有去无回的规模）范围可能特出冥王星绕日轨谈半径。然而，尽管体型惊东谈主，黑洞并不会像吸尘器不异鼎力吞吃物资，正如咱们的太阳不会吞吃行星。假如太阳倏地被替换成一个质地相通的黑洞，地球仍将沿着原有的轨谈运行。黑洞着实的特有之处在于它的密度：在事件视界内，它的引力无比强盛，任何事物齐无法从中逃走。
对于超大质地黑洞，仅凭本人质地就意味着极为强盛的引力。咱们星河系中心的黑洞即是这样，它被称为银心黑洞，距离地球2.7万光年，质地约为太阳质地的400万倍。数十年来，天体裁家一直密切跟踪牢固绕转银心黑洞的数十颗恒星。但他们合计，应该还稀有千个天体是不倡导的——其中许多是中子星、白矮星这类亏蚀恒星的遗残，它们过于黑暗，因而很难被发现。而一朝某个未知天体从某颗恒星隔邻经过，可能会扰动后者的轨谈，并将其推向与银心黑洞相撞的不归路。
远在到达事件视界之前，这颗注定亏蚀的恒星就会运转经受潮汐力。离大质地黑洞越近，引力就越强，因此恒星鸠合黑洞的一侧会比另一侧受到更强的引力。恒星将运转被拉伸，在被称为潮汐半径的规模处，恒星两侧受到的拉力差最终会大于恒星里面将其维系在一谈的引力。恒星将沿着清醒标的解体，这照旧过也被称为“意大利面化”——起初从球形变成椭圆形，然后变成长条状物资，访佛于细长的意大利面条。跟着恒星密度的镌汰，其里面聚变罢手，这颗可能烧毁了数十亿年的恒星会在短短几个小时内解体。一半的物资会立即向外抛射，永不返回，其余的则会形成一个新的吸积盘绕着黑洞涟漪。当这种情况发生时，吸积盘物天资量的剧烈变化无为会在可见光波段产生绝顶亮堂的耀发。
第一例潮汐瓦解事件的“候选者”于20世纪90年代被发现，到如今，天体裁家已经不雅测到约100例此类事件。恒星解体发出的闪光不错在数百万光年外被看到，乍一看很像一颗爆炸的恒星。然而，这两者之间存在一些关键区别：起初，潮汐瓦解事件发生在暗藏着超大质地黑洞的星系中心，而超新星可能发生在职何场合；其次，来自黑洞耀发的光谱与殷切恒星的光谱也不相通。天体裁家在恒星解体事件中会不雅测到多数氢的光谱特征，因为这颗恒星可能含有多数从未被哄骗过的剩余燃料，这也意味着该恒星并非天然亏蚀。
咱们每年齐能发现大致十几例新的潮汐瓦解事件，它们发生在平时不怎么“进食”的黑洞周围。这些黑洞与咱们所说的活动星系核不同，后者会进行长达数年的“贪嘴盛宴”，在很长的时代圭臬内吸入多数气体并握续发光。活动星系核的吞吃怒潮极其芜杂，且进食的节拍无比杂沓。相比之下，潮汐瓦解事件则相对受控，使咱们得以不雅察将一小块绝顶良好的物资一次性注入黑洞时会发生什么。
当有东谈主发现新的潮汐瓦解事件时，像我这样的射电天体裁家便会调转千里镜，去寻找再行形成的吸积盘向外流出的质地和能量所发出的辐射，寻找畴前不存在的射电辐射，即所谓的外流。而射电波就来自这些外流所产生的磁场中电子的螺旋清醒，它为咱们提供了一个在其他波长下无法赢得的物理图像。咱们不错探伤逃跑物资的速率、爆发的能量、磁场的强度，致使外流所穿过的气体和尘埃的密度。此外，一朝外流离开新形成的吸积盘，仍不错在隐藏前传播数光年的距离。不雅测这些外流为天体裁家提供了一种特有的方式，不错借此探伤此前睡觉的超大质地黑洞周围的环境，而这种方式的精细进程是其他花式无可比较的。
潮汐瓦解事件中开释的全部物资中，大致有99%被称为非相对论性的——它们以光速的10%或更低的速率清醒。然而，剩下的1%则绝顶不同。在这些情况下，来自被扯破恒星的物资会积攒成一个以接近光速放射的喷流。其速率如斯之快，以至于咱们在筹谋它时必须计划相对论定律，因此咱们称之为“相对论性外流”。
第一例已知的相对论性潮汐瓦解事件名为Swift J1644+57，于2011年被好意思国航空航天局（NASA）的格雷尔斯雨燕天文台发现，那时它探伤到一个来自38亿光年外的星系中心发出的奇怪辐射爆发。在握续一年半的牢固辐射后，Swift J1644+57中的喷流倏地关闭。概况是因为供给喷流的恒星物资大部分已被耗损殆尽，而况吸积率（黑洞在给定时代内吞吃的物天资量）下落到某个临界值以下。在此之前，没东谈主料念念到这类黑洞进食事件能产生相对论性喷流，更无须说在如斯短的时代圭臬内开启和关闭喷流。至于它们究竟是如何产生，又是为何产生的，目下咱们尚未绝对厚实。
天体裁家曾合计，扫数潮汐瓦解事件的光变模式齐是相似的——耀发握续几个月，之后就千里寂下去。在它们变暗以后，咱们无为就会罢手不雅测。毕竟，射电千里镜的不雅测时代绝顶难得。为什么要在爆炸发生几年后还挥霍难得的时代去不雅测呢？这是一个合理的假定，但事实解说这是伪善的。而这项伪善的假定，却让我有契机赢得终生贫乏的发现。
前所未有的发现
我第一次决定成为别称天体裁家是在13岁那年，那时我读了一册对于天外的书。我一直很可爱故事，而世界的故事无疑是咱们所知最强大、最壮丽的篇章。在高中时，我决定要成为别称射电天体裁家。这要归功于卡尔·萨根1985年的演义《构兵》，书中的女主角艾莉·艾罗威哄骗好意思国新墨西哥州的甚大阵（VLA）发现了地外信息。自从投身于这个领域，我从未罢手过探索，因为射电天体裁对我而言就像魔法不异：它让咱们能够通过连络迷惑物大小的天线来捕捉最狭窄的信号，而这些信号传诵着用其他花式无法凝听的故事。行为射电天体裁家，我的处事活命充满了冒险，但莫得什么能与AT2018hyz的发现长短不分——这是我第一次发现正在“打嗝”的黑洞。
这一切齐始于2021年好意思国马萨诸塞州剑桥市一个阳光明媚的秋日。那时我照旧好意思国哈佛-史密森尼天体物理中心的别称博士后筹谋员，厚爱处分来自VLA的数据，这些数据那时还没东谈主有空筹谋。几个月前，另一个团队在射电波段探伤到了一次潮汐瓦解事件，名为ASASSN-15oi，这距离它初次在可见光波段被不雅测到，已经晚了100多天，且此前莫得探伤到射电信号。多数天体裁家合计此次耀发是该天体或其环境特有的某种特殊情况形成的，但我合计不妨从新搜索一次VLA的巡天数据，望望是否有其他黑洞也出现过重迭的耀发。
VLA通过27个天线麇集射电信号，然后将这些数据组合起来，生成一幅射电图像。淌若咱们扫到了一个射电源，它就会在一派玄色的配景中点亮一块像素簇；淌若什么齐莫得，咱们就只可看到杂沓的噪声图。就在阿谁决定性的日子，我大开了一张名为AT2018hyz的潮汐瓦解事件的图像，这一事件领先于2018年在光学波段被发现。当我看到屏幕时，我困惑地愣了一会，然后才手动说明坐标是正确的。在我本以为只会是噪声的场合（此前从未有东谈主在这片区域探伤到射电波），出现了一个明确无误的亮堂射电源——这然则距离地球约6.65亿光年的场合。它就这样明确地、悄无声气地“亮”了起来。
我坐窝关系了我的互助者们，他们齐和我不异怡悦。自后，我找到了一张射电巡天图，赶巧是约9个月前在团结派天际拍摄的图像。那张图上除了噪声什么齐莫得，这意味着AT2018hyz的射电辐射在短短几个月内倏地增强。在天体裁史上，这是前所未见的气候。
大致在第一批不雅测数据传来时，我回家把这个发现告诉了丈夫。“问题是，AT2018hyz这名字可不怎么顺溜，”我告诉他，“而且很昭彰，咱们接下来的日子会无为提到它。你念念给它起个名字吗？”我丈夫顿了一下，用那种当内助让你为一个黑洞定名时应有的持重而严肃的口吻坚贞地说：“杰蒂·麦克杰特菲斯。”诚然这个名字不是官方的，但从那时起，AT2018hyz在咱们家就被叫作“杰蒂”了。
从某种有趣有趣有趣有趣上说，杰蒂最引东谈主瞩目的点在于它居然不是个例。当我分析完扫数这个词不雅测活动的数据时，我发现存好几个数年前发生的潮汐瓦解事件也出现新的射电探伤信号。这些事件齐是领先被发现，过一段时代后“灭火”，当今又从新“亮”了起来。这似乎意味着，黑洞在吞吃恒星几年后会“消化不良”，然后“打嗝”。这种气候令东谈主骇怪，原因有几点：对于这类事件，时隔几年才有光点再从新亮起，这个经常隔断可不寻常。就像你不会期待，在炸弹爆炸几年后回到现场，还能看到有新的碎屑再次开释。天然，咱们也不合计黑洞仅仅肤浅地运转吞吃另一颗恒星——淌若果真这样，咱们应该能不雅测到可见光，但事实并非如斯。
最终，我和团队对大致二十几个黑洞进行了巡天不雅测，扫数这些黑洞领先齐是在光学波段被发现并说明。通过这些发现，咱们不错着实地知谈领先增亮事件发生的时代。而在随后的几年里，它们齐曾在射电波段被不雅测过，且那时齐是暗澹的。然而，在这些黑洞中，咱们发现了10个在射电波段从新“亮”起来的“打嗝”黑洞。非论这背后发生了什么，它齐标明黑洞“打嗝”可能是常见的，这让咱们看到了一种不错用来检修黑洞物理学的新气候。
尽管仍有许多未解之谜，但目下咱们已知的信息如下。起初，对于潮汐瓦解事件主要在领先几个月内开释光和能量的假定是伪善的。尽管咱们老是在领先的瓦解事件中不雅测到可见光，但数据线路，射电辐射最常见于瓦解发生至少1000天后。致使有些黑洞似乎会开释第二波射电波急流——一次相对连忙，另一次则在第一次零落数百天之后开释。黑洞运转在射电波段发光的时代与其在其他波段发光的时代似乎莫得显赫关联——射电辐射莫得伴跟着标明第二颗恒星被瓦解的光学耀发，也莫得伴跟着标明黑洞吸积质地发生显赫变化的X射线。
临了，迄今松手麇集到的射电数据线路，这些延伸的“打嗝”看起来像是相对普通的非相对论性潮汐瓦解事件外流——仅仅来得比预期要晚得多。咱们在它们周围环境中测到的气体密度也与星河系中的相似。也即是说，这些黑洞周围的环境并莫得什么额外之处。
滞后“打嗝”之谜
当今，最关键的问题是黑洞为什么会“打嗝”。这看上去就像它们吞吃完物资后，停顿一下，然后运转吐出一些物资。需要明确的是，咱们并莫得不雅测到物资逃出黑洞事件视界：这在物理上是不成能的，而且咱们也莫得看到任何迹象标明发生了这种情况。违反，咱们合计是吸积盘里面或外部正在发生一些事情。天体物理学家曾建议，吸积盘的形成也许比咱们之前假定的要晚得多，也可能是黑洞在其周围环境中产生了特殊的密度波动。这些耀发可能是由互相作用的尘埃云引起的，也可能是像茧壳不异围绕在黑洞周围的物资延伸了射电辐射的流出，使其过了一段时代才开释。目下尚不廓清哪种表面或哪些表面是正确的。
然而，在扫数黑洞中，杰蒂（或者说AT2018hyz）是个例外。尽管其他黑洞的“打嗝”事件相互之间齐展现出一些相似性，但杰蒂简直是“独步天下”。自我初次发现它以来，它的亮度一直在握续飞腾，当今已经比当初探伤到时亮了大致40倍。
咱们仍不细目是什么原因驱动了杰蒂，但有两种可能性。第一种是，杰蒂在吞吃恒星大致两年后“打嗝”，开释出一个速率约为光速的三分之一的外流。这将是咱们所知的第一个“中等相对论性”外流，介于非相对论性和接近光速之间。
第二种可能性也许愈加令东谈主难以置信。未必在2018年10月领先的潮汐瓦解事件发生时，一个相对论性物资喷流以简直垂直于地球的标的放射。这个喷流将是咱们迄今松手见过的能量最高的喷流之一。滥觞，它的标的会使咱们无法不雅测到它，但跟着时代的推移，喷流会冉冉变宽并进入咱们的视野。这可能即是咱们当今看到的，数年后的气候。至于它究竟会达到多高的能量和亮度，唯一内容不雅测到能力得知。
为了辞别这两种可能性，我和互助者正在使用另一种花式——甚长基线插手测量（VLBI）来筹谋杰蒂。通过VLBI，咱们将北好意思和欧洲的射电千里镜连络起来，以创建一个假造的射电千里镜，使其有用尺寸相配于德国和夏威夷之间的距离。咱们信服，即使距离数亿光年，这个组合千里镜的分辨率也足以让咱们径直不雅测到从黑洞中喷出的物资。如今咱们已经赢得了第一批不雅测数据，但分析如斯远距离的数据绝顶辣手。咱们但愿很快能得到谜底。
咱们还但愿扩大已知的潮汐瓦解事件的不雅测范围，以监测是否有“打嗝”气候。位于智利的薇拉·鲁宾天文台是一台口径8.4米的千里镜，它已于本年插足使用，每晚巡缉扫数这个词夜空。一朝全面运行，鲁宾天文台瞻望将发现数百万个新天体，从超新星到小行星，而况每年应该能发现大致1000个新的“进食中”的黑洞。
此外，南希·格雷丝·罗曼空间千里镜将于2027年放射。这台千里镜拍摄的图像，将与哈勃空间千里镜的廓清度相似，但视场宽了100倍。咱们瞻望它每年将发现数百个新的潮汐瓦解事件。对那些风尚于像如涓涓细流般发现极少新天体的科学家而言，这种消防水管般喷涌而出的新数据急流，既令东谈主怡悦，又充满挑战。
咱们生活在一个充满强大亏蚀事件的世界中，这些亏蚀事件的领域和距离接续齐令东谈主难以厚实。但黑洞将络续它们的“盛宴”和“打嗝”，而我和共事们也将握续体恤。
（作家：伊薇特·森德斯）
（本疆域文均由《众人科学》杂志社供稿）
