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　　中國科學(xue)技術(shu)大(da)學(xue)天文學(xue)系(xi)蔣(jiang)凝(ning)、王挺貴(gui)、孔旭等組成的(de)研究(jiu)(jiu)團隊近期(qi)發(fa)現黑洞潮汐撕(si)裂恒(heng)星事件(TDE)事件AT2022dbl的(de)再(zai)次(ci)爆(bao)發(fa)，并迅速(su)開(kai)展多波(bo)段(duan)后隨觀測，表明這極(ji)有(you)可能(neng)源于超大(da)質量黑洞重(zhong)(zhong)復潮汐撕(si)裂同一(yi)(yi)顆恒(heng)星，且(qie)每次(ci)行為特征與一(yi)(yi)般(ban)典型的(de)TDE事件完(wan)全(quan)不可區(qu)分。這是(shi)首個獲得光譜(pu)認證、也(ye)是(shi)迄(qi)今證據最為確鑿的(de)重(zhong)(zhong)復性(xing)部分撕(si)裂TDE事件，對研究(jiu)(jiu)TDE族群和物理有(you)重(zhong)(zhong)要意義。相關成果于2024年8月9日以“The Unluckiest Star: A Spectroscopically Confirmed Repeated Partial Tidal Disruption Event AT 2022dbl”為題發(fa)表在國際天文期(qi)刊《The Astrophysical Journal Letters》上，并被英國知名科普雜志《New Scientist》采訪報道。

　　黑洞潮(chao)汐撕(si)裂(lie)恒(heng)星(xing)事件(Tidal Disruption Event, TDE)是(shi)指一顆倒霉的(de)(de)恒(heng)星(xing)在(zai)靠(kao)近(jin)星(xing)系中心的(de)(de)大質量(liang)黑洞時，被(bei)黑洞潮(chao)汐撕(si)裂(lie)并吸積，產(chan)生(sheng)的(de)(de)強烈電磁耀發(fa)(fa)。該耀發(fa)(fa)通常在(zai)數十(shi)天內快速增亮(liang)至峰值，隨后數月至數年(nian)緩慢變(bian)暗。有(you)意(yi)思的(de)(de)是(shi)，近(jin)年(nian)來發(fa)(fa)現有(you)幾例TDE(候選體)在(zai)數年(nian)后又(you)開(kai)始重(zhong)新爆發(fa)(fa)，它(ta)們被(bei)認(ren)為是(shi)重(zhong)復(fu)性TDE事件候選體，黑洞每次僅僅撕(si)裂(lie)和(he)吸積部分恒(heng)星(xing)物質。然而，這(zhe)些候選體缺乏光變(bian)曲線(xian)之外(wai)的(de)(de)其他強有(you)力觀測證據，因(yin)此未被(bei)同行廣泛認(ren)可(ke)。

　　圖1:紫外與光學多波段的光變曲線，倒三角表示探測的上限。2022年，第一次耀發出現，隨后消散以至不可辨認;2年之后，同一位置再次出現相似的耀發。

　　基于TDE重復(fu)性爆發(fa)的(de)(de)不斷發(fa)現(xian)，研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)開始關注并定期更新已(yi)知(zhi)TDE后續光(guang)變曲線，以期望盡早(zao)發(fa)現(xian)新的(de)(de)類似(si)(si)事件開展及時后隨觀測。研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)今年1月發(fa)現(xian)TDE AT 2022dbl的(de)(de)再次變亮之后，立即觸發(fa)了(le)美國雨燕衛星(xing)(xing)(Swift)和全(quan)球望遠(yuan)鏡網絡(LCOGT)的(de)(de)多(duo)波(bo)段測光(guang)監測，并利用美國帕洛瑪天文臺的(de)(de)海耳望遠(yuan)鏡(P200)拍攝了(le)一(yi)條高質(zhi)量的(de)(de)早(zao)期光(guang)譜(pu)，最(zui)終(zhong)證(zheng)實了(le)這次爆發(fa)起源于TDE。有意思的(de)(de)是，本(ben)次耀發(fa)的(de)(de)光(guang)譜(pu)與第一(yi)次耀發(fa)的(de)(de)光(guang)譜(pu)具有極其相似(si)(si)的(de)(de)、指示恒(heng)星(xing)(xing)內部(bu)核(he)合成(cheng)元素超(chao)豐(feng)的(de)(de)發(fa)射(she)線特征，這表明(ming)兩次耀發(fa)的(de)(de)吸(xi)積物質(zhi)很有可(ke)能來(lai)源于同一(yi)顆恒(heng)星(xing)(xing)，從而給出重復(fu)性撕裂(lie)TDE的(de)(de)關鍵證(zheng)據(圖2)。

　　圖2:光譜的發射線輪廓。從上至下前三條光譜與后兩條光譜分別于第一次、第二次耀發期間拍攝。涂藍色的區域表示兩次耀發中極其相似的NIII特征譜線。該譜線可通過電離恒星被瓦解后釋放出的物質來產生，其重復出現表明TDE再次發生，而相似的輪廓和強度則暗示參與其中的很可能是同一顆恒星。

　　基于(yu)以上觀測(ce)事(shi)實，研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團隊推(tui)測(ce)，這(zhe)顆“最倒(dao)霉”的(de)(de)恒(heng)星可能(neng)是(shi)(shi)(shi)被黑洞從雙星系統中(zhong)拽出(chu)，被黑洞束縛在一(yi)個偏心(xin)率(lv)極高(gao)的(de)(de)橢圓軌道(dao)上，并(bing)在靠(kao)近黑洞時被多次潮(chao)汐撕裂(lie)并(bing)“吸食”。當前光學(xue)TDE的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)基本都(dou)忽略了重復性部(bu)分(fen)撕裂(lie)TDE事(shi)件(jian)，然而(er)(er)本研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)暗示此類事(shi)件(jian)概率(lv)可能(neng)并(bing)不低，而(er)(er)且常規TDE中(zhong)有些其(qi)實是(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)撕裂(lie)事(shi)件(jian)，因此對于(yu)重新認識光學(xue)TDE的(de)(de)族群統計和物理(li)過(guo)程有重要(yao)意(yi)義。同時，本研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)也(ye)說明了TDE長(chang)期高(gao)頻監測(ce)的(de)(de)重要(yao)性。值(zhi)得一(yi)提的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)，TDE也(ye)是(shi)(shi)(shi)我(wo)校(xiao)與紫金山天(tian)文臺共建的(de)(de)墨子(zi)巡天(tian)望遠鏡(WFST)的(de)(de)核心(xin)科學(xue)目標之(zhi)一(yi)，研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團隊預期會利用WFST發現更多類似事(shi)件(jian)，促進我(wo)們(men)對TDE的(de)(de)深入理(li)解(jie)。

　　論文第一作者(zhe)為孔旭(xu)(xu)教(jiao)(jiao)授(shou)和(he)蔣(jiang)凝(ning)副研究(jiu)員(yuan)(yuan)聯合指導的博士研究(jiu)生(sheng)林哲宇，共同通訊作者(zhe)為蔣(jiang)凝(ning)副研究(jiu)員(yuan)(yuan)、王(wang)挺貴教(jiao)(jiao)授(shou)和(he)孔旭(xu)(xu)教(jiao)(jiao)授(shou)。合作單位主要有中(zhong)國(guo)(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)國(guo)(guo)家(jia)天(tian)文臺、武漢大(da)學(xue)、日(ri)本(ben)廣島大(da)學(xue)和(he)京都大(da)學(xue)、印度(du)天(tian)體物理研究(jiu)所等(deng)。該項研究(jiu)得到國(guo)(guo)家(jia)自(zi)然(ran)科(ke)學(xue)基金(jin)(jin)委、科(ke)技部(bu)、中(zhong)國(guo)(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)、中(zhong)國(guo)(guo)載(zai)人航天(tian)工程、唐仲英基金(jin)(jin)會(hui)、安(an)徽省等(deng)資助。