天文学家发现一颗红巨星被黑洞的潮汐力所撕裂
2010年发现的NGC300星系中“潜伏”黑洞正在汲取伴星物质
位于夏威夷的全景巡天及快速反应系统望远镜
欧洲南方天文台绘制的超新星1987A爆发3D图像
南天著名的船底座星云中存在大量的星际气体
M87星云中存在的活动星系核
据国外媒体报道，科学家发现在大多数星系的中央通常“潜伏”这巨大而恐怖的黑洞，其质量相当于太阳质量的数百万倍乃至数十亿倍。一般情况下，黑洞犹如一只大型“宇宙怪物”静悄悄的游动着，直到毫无防范的猎物通过它的引力范围，比如一颗恒星，强大的引力足以撕裂这颗恒星。天文学家此前发现过这些“恒星凶杀案”，但是这回他们第一次确定了受害者的详细情况。
位于马里兰州巴尔的摩的约翰霍普金斯大学天文学家苏维·戈扎里（SuviGezari）通过使用一系列的陆基和空间望远镜对“恒星凶杀案”进行探索，戈扎里也是本项研究的首席科学家。初步观测发现，这颗受害者天体是一颗充满氮气的恒星，距离我们的银河系大约27光年。该团队的研究结果已经刊登在5月2日出版的网络版《自然》杂志上。
当一颗恒星落入黑洞的引力作用范围之内时，恒星的物质就会被引力撕开，部分物质落入黑洞中，而剩余的部分则会以非常高的速度运动着。随着时间的推移，我们将会看到恒星的气体物质在坠入黑洞时所发出的光芒。通过分析喷流的光谱特征，科学家还发现了其中含有大量的氮，这就如同我们在从犯罪现场收集这宗“恒星凶杀案”的证据。科学家之所以可以认定黑洞喷流中的气体是那颗被“谋杀”了的恒星，不仅仅是因为探测到大量的氮，由于其中所含的氢较少，这条线索进一步证明了被撕裂的部分为那颗富含氮的恒星核心。
这项对黑洞的探测计划为科学家清晰地显示出黑洞周围超酷的空间环境，以及环绕在黑洞周围的是何种恒星。对比以往的观测研究，这并不是第一次发现一颗“倒霉”的恒星碰到黑洞这个庞然大物，天文学家苏维·戈扎里与她的研究小组认为恒星在进入黑洞的引力作用范围之内，恒星核区被充满氮气的环境所包围，而黑洞想要撕裂并汲取恒星核心的物质，需要很长一段时间。
在科学家的观测记录中，恒星可能已经接近生命的终点，在消耗完大多数的氢燃料之后，恒星的体积可能猛然膨胀，变成一颗红巨星。天文学家进一步对该现象进行研究，认为体积上膨胀而臃肿的恒星在环绕黑洞的运行过程中，其轨道将逐渐过渡到高椭圆轨道，即距离黑洞较近轨道近端和距离黑洞较远的轨道远端，类似与一颗彗星围绕太阳进行周期运动的扁平而细长的轨道。
当恒星已经膨胀的恒星运行至轨道近端时，黑洞强大的引力开始疯狂地剥离恒星的外层大气，但是恒星的核心仍然不会受到影响。在这场“引力拔河”中，恒星上的物质不断溅落到恒星吸积盘上，这趟旅程必然是单程的，直到这颗恒星全部的物质都被黑洞这个庞然大物汲取殆尽，面临最终的灭亡。
苏维·戈扎里指出：天文学家们目前已经预测到在银河系中央附近存在超大质量的黑洞，而且被剥离外层大气物质的恒星环绕着黑洞运行，如此距离的相遇是一个较为罕见的现象，其发生概率大约为每10万年一次。为了寻找真实存在的案例，苏维·戈扎里的研究小组通过隶属于美国国家航空航天局的星系演化探测器(GALEX)监测了数十万个星系的紫外线特征。值得一提的是，星系演化探测器是一个强大的空间天文台，工作在紫外线波段，而位于夏威夷的全景巡天望远镜及快速反应系统1号望远镜（Pan-STARRS）则负责在可见光波段上进行探测。
全景巡天望远镜及快速反应系统1号望远镜由四台1.8米口径的望远镜阵列组成，配合14亿像素的CCD相机进行巡天，其探索目标是发现天空中瞬间出现的天体现象，包括超新星爆发。研究小组那时正在寻找从“潜伏”有休眠状态黑洞的星系中央核区释放出来的明亮紫外线，他们在2010年6月发现一个这样的天体，而且是两部望远镜同时探测到该物体的信号。此后，空间望远镜与陆基望远镜继续检测这束神秘的紫外信号，在一个月后信号达到峰值，然后在未来的12个月内持续衰弱。
对于所发现的神秘紫外信号，在“亮度”上与超新星非常相似，但是冲到峰值花的时间太长了，达到一个半月的时间。根据位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学科研所（STScI）科学家阿米尼·雷斯特（ArminRest）介绍：“如此长时间持续而达到峰值的紫外信号使我们对其产生了浓厚的兴趣，因为我们意识到它要么是一颗极不寻常的超新星，要么是完全不同类型的天体事件，比如一颗恒星正在被黑洞剥离物质等。”
接着，科学家测量了这个神秘物体在“亮度”上的增加，计算结果发现是一个质量达数百万个太阳的黑洞，其大小可比肩银河系中所发现的黑洞。通过使用位于亚利桑那州霍普金斯山上的多镜面望远镜（MMT）对其进行了光谱分析，结果显示这个黑洞正在吞噬大量的氮气。分光镜将遥远天体的光线分成彩虹般的颜色，其中就蕴藏了该物体的基本特征，比如表面温度以及气体组分等。
苏维·戈扎里认为发光的氮气在黑洞吸积这样的炙热事件中是一个很好的“示踪元素”，为我们揭示了恒星物质的来龙去脉。然而，科学家并没有在光谱中发现氢元素的存在，这就意味着不存在该元素所对应形成的气体。此外，在星系中央核区附近还没有发现这样的气体以及行为，很明显来自恒星内核的物质已经被黑洞“处理”了，该事件还没有任何理论可以轻易对其进行解释。
科学家所探测到气体的运行速度可关联到在黑洞引力的拖拽下物质，多镜面望远镜测量结果显示，气体移动的速度超过每小时2000万英里，大约为3200万公里每小时。然而，往常所测量的星际介质中气体的运行速度只有22.4万英里每小时，大约为36万公里每小时。
雷斯特认为：“在宇宙的其他事件中我们也看到类似的气体运行速度，如超新星爆发。”但事实上，从紫外辉光信号上我们可以断定是它不符合我们所知道的任何类型超新星。为了完全排除其是否为星系中活动星系核的可能性，该研究小组使用了美国国家航空航天局的钱德拉X射线空间天文台，对炙热气体进行了研究。钱德拉的观测结果显示该气体行为同样不符合活动星系核的特征。
据天文学家苏维·戈扎里介绍：这是我们第一次掌握了在宇宙那个地方所发生事件的众多证据，现在我们把各条线索拼接起来，找出隐藏在幕后的真凶---黑洞，并确定出那颗倒霉恒星的身份。这项观测研究使我们得到了启示，明确了在未来宇宙探索中发现此类事件应该如何收集“证据”。
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