两次耀发指向同一颗幸存恒星
一颗恒星似乎在与超大质量黑洞近距离相遇后幸存下来，却又再次靠近，并失去了更多物质。中国科学技术大学（USTC）的天文学家在该天体于2024年1月再次变亮后，确认了这一重复事件 AT 2022dbl。他们找到的最有力线索，是两次耀发期间发出的光呈现出惊人的相似性。
研究结果于2024年8月9日发表在《天体物理学杂志快报》上。中国科学技术大学在其研究公告中称，AT 2022dbl 是首个通过光谱学确认的重复部分潮汐瓦解事件。光谱学是将光按组成波长分离后进行研究的方法。
潮汐瓦解事件（TDE）发生在恒星经过大质量黑洞附近时，黑洞的引力将恒星物质撕扯下来。这些物质在向黑洞移动的过程中会产生明亮耀发。在部分瓦解事件中，恒星有一部分得以幸存，因此可能再次遭遇黑洞。
AT 2022dbl 的重要性在于，研究人员获得的不只是某个天体两度变亮的记录。两次耀发呈现出高度吻合的发射特征，其中包括与氮有关的特征。这些特征支持研究团队的结论：两次事件中的物质极有可能都来自同一颗恒星。
这项发现也改变了天文学家解读看似普通的恒星瓦解事件的方式。研究团队表示，单独来看，AT 2022dbl 的每次耀发都像一次典型的 TDE。持续追踪该天体则揭示出更复杂的过程：一颗恒星似乎在接连发生的近距离相遇中不断失去物质，而非在一次事件中彻底消失。
黑洞如何剥离恒星物质
黑洞对附近恒星朝向黑洞一侧的引力，比对另一侧的引力更强。当这种差异足够大时，恒星会被拉伸，恒星物质也可能被撕扯下来。这种引力差异就是潮汐力，也是潮汐瓦解事件名称的由来。
吸积指物质在引力作用下聚集到某个天体周围并向其移动。在 TDE 中，恒星碎屑在这一过程中变得炽热并释放辐射。天文学家探测到由此产生的耀发，借此研究发生在遥远深空、无法直接观测的近距离相遇。
中国科学技术大学解释说，典型的 TDE 会在数十天内迅速变亮，随后在数月或数年间逐渐变暗。部分瓦解事件也可能呈现类似的变化。其独特之处在于恒星得以幸存，并可能沿着一条轨道再次靠近黑洞。
对于 AT 2022dbl，研究人员将再次出现的耀发和相匹配的光谱解读为这一重复过程的证据。光线携带着被剥离物质的信息，而亮度再度上升则表明相关活动重新开始。
相匹配的光谱为何重要
光谱会按波长分解光，类似棱镜将可见光散射成不同颜色。原子和离子会在特定波长产生特征。天文学家利用这些特征研究发光物质的组成和物理条件。
AT 2022dbl 两次耀发的发射线特征极为相似。中国科学技术大学重点提到了一些特征，它们表明与恒星内部核反应有关的元素丰度异常高。其中相匹配的特征包括 N III 发射线，这种谱线由失去两个电子的氮原子产生。
研究团队认为，这种化学组成上的相似性是两次事件都涉及同一颗恒星物质的关键迹象。他们将活动再度出现的时间与光线揭示的物质组成联系起来：该天体再次发生耀发，其发射光也呈现出高度相似的化学特征。
此前有关重复潮汐瓦解的候选案例，主要依据光变曲线得到支持。光变曲线描绘的是亮度随时间的变化。中国科学技术大学表示，这些案例除了亮度变化外，缺乏同等有力的证据，因此尚未获得广泛认可。AT 2022dbl 提供了两次耀发之间的光谱对比，使重复部分瓦解这一解释有了更坚实的观测依据。
如何捕捉到第二次耀发
中国科学技术大学的团队一直定期更新已知潮汐瓦解事件的光变曲线，寻找活动再度出现的迹象。由于持续关注，研究人员得以在2024年1月发现 AT 2022dbl 亮度回升，并及时安排观测，在新一轮耀发仍处于发展阶段时进行跟踪。
他们启动了斯威夫特卫星和拉斯坎布雷斯天文台全球望远镜网络（LCOGT）的监测。这些观测对多个波段的事件进行测量，让团队得以更全面地记录辐射变化，而不局限于单一波段。
研究人员还利用位于美国帕洛马天文台的黑尔望远镜（P200）获取了一份质量很高的早期光谱。这份光谱帮助他们确认这次新爆发属于潮汐瓦解事件，并实现了与第一次耀发的关键对比。
主要时间节点如下：
- 2024年1月：团队发现 AT 2022dbl 再度变亮，并开始使用斯威夫特卫星、LCOGT 和帕洛马天文台的黑尔望远镜进行观测。
- 2024年8月9日：研究成果发表在《天体物理学杂志快报》，论文题为《最不幸的恒星：通过光谱确认的重复部分潮汐瓦解事件 AT 2022dbl》。
及早发现这次回归很重要，因为耀发会随着发展而变化。快速开展观测，让研究人员获得了第二次事件早期阶段的光谱，以及追踪其亮度变化的测量数据。
可能起源于双星系统
研究人员提出，这颗幸存恒星最初可能属于一个双星系统，也就是两颗恒星相互绕转。与黑洞近距离相遇可能使这对恒星分离，并让其中一颗被黑洞束缚。
在这一解释中，被捕获的恒星沿着偏心率极高的椭圆轨道运行。偏心率描述轨道的拉长程度：近乎圆形的轨道会让天体与中心天体保持大致稳定的距离，而高度拉长的轨道则会让天体先远离许多，再次靠近。
因此，每次近距离经过都可能使恒星受到强烈潮汐力的作用，剥离更多物质并产生新一轮耀发。这为恒星如何在一次相遇中幸存、之后又回来再次失去物质提供了一种物理解释。
双星起源和所提出的轨道仍是研究团队对观测结果的解读。公告没有给出下一次耀发的确切日期。持续监测将使天文学家能够寻找后续活动，并将未来事件与前两次进行比较。
对恒星瓦解研究的影响
AT 2022dbl 给天文学家对这类事件进行分类带来了一个实际难题：恒星部分瓦解产生的耀发，可能看起来与普通 TDE 的耀发一样。研究人员表示，单独观察每次事件时，其表现都与典型事件无法区分。
因此，只观测到一次耀发的研究，可能会把仍然幸存的恒星归入被认为只经历过一次瓦解的天体之中。中国科学技术大学表示，光学 TDE 研究在很大程度上忽视了重复部分瓦解事件，而这项发现意味着这类事件可能比以往认为的更常见。
这一差异会影响研究人员统计事件数量，以及研究恒星在黑洞附近如何失去物质。如果一个事件群体中包含反复回归的恒星，其演化历史就不同于每次耀发都代表一颗恒星最后一次遭遇的群体。在重新评估事件数量和物理模型时，AT 2022dbl 为研究人员提供了一个具体案例。
观测策略同样重要。定期检查已知天体，能够发现仅靠一次发现性观测可能错过的活动。在这一案例中，持续测量亮度、快速响应和光谱观测相结合，构成了核心证据。
研究团队与寻找更多案例
论文第一作者是中国科学技术大学博士生林哲宇，其导师为孔旭教授和江宁副研究员。江宁、王挺贵教授和孔旭是论文通讯作者。合作机构包括中国科学院国家天文台、武汉大学、广岛大学、京都大学和印度天体物理研究所。
该项目获得了多个机构的支持，包括国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院、中国载人航天工程、唐基金会和安徽省相关部门。
研究人员计划利用宽视场巡天望远镜（WFST），又称墨子巡天望远镜，寻找更多类似 AT 2022dbl 的事件。中国科学技术大学与紫金山天文台共同研制了这台望远镜，潮汐瓦解事件是其核心科学目标之一。
发现更多案例将为天文学家提供更多恒星和耀发以供比较。AT 2022dbl 展示了将新事件搜索与对已知天体的持续关注相结合的价值：一个已经变暗的天体，未来仍可能出现另一次可观测事件。
要点
- 中国科学技术大学的研究人员在2024年1月发现 AT 2022dbl 再度变亮。
- 两次耀发的光谱相似，支持黑洞两次从同一颗恒星撕下物质的结论。
- 研究团队称，这是首个通过光谱学确认的重复部分潮汐瓦解事件。
- 斯威夫特卫星、LCOGT 和帕洛马天文台的黑尔望远镜提供了第二次耀发的观测数据。
- 研究成果于2024年8月9日发表在《天体物理学杂志快报》上。
- 研究人员提出，这颗被捕获的恒星沿着拉长的轨道运行，并计划利用 WFST 寻找更多案例。
