一颗恒星在一个超大质量黑洞的吞噬下遭受了可怕的死亡，它的“摇晃”残骸帮助揭示了它的宇宙捕食者旋转的速度。

　　超大质量黑洞被认为是通过小黑洞的连续合并而产生的，每个小黑洞都会带来角动量，从而加速它们所产生的黑洞的旋转。因此，测量超大质量黑洞的旋转可以让我们深入了解它们的历史——新的研究提供了一种新的方法，可以根据旋转黑洞对空间和时间结构的影响来进行这种推断。

　　在所谓的潮汐破坏事件(TDE)中，研究中心的这颗注定要灭亡的恒星被一个超大质量黑洞以残酷的方式撕裂了。当一颗恒星冒险太靠近黑洞的巨大引力影响时，这些事件就会开始。一旦距离足够近，恒星内部就会产生巨大的潮汐力，在水平方向上挤压它，在垂直方向上拉伸它。这被称为“意大利面化”，这是一个将恒星变成一束恒星意大利面的过程——但关键是，并不是所有的意大利面都被破坏性的黑洞吞噬了。

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　　其中一些物质被吹走，而另一些则包裹在黑洞周围，形成一种扁平的云，称为吸积盘。这个吸积盘不仅逐渐为中央黑洞提供食物，而且最初撕碎恒星的潮汐力也产生了巨大的摩擦力，加热了这个气体和尘埃盘，使它发出明亮的光芒。

　　此外，当超大质量黑洞旋转时，它们会拖着时空的结构(空间和时间的四维统一)一起旋转。这种所谓的“透镜- thirring”或“帧拖曳”效应意味着在旋转的超大质量黑洞边缘没有任何东西是静止的。这种效应还会在新形成的黑洞吸积盘中引起短暂的“摆动”。

　　现在，一组研究人员发现，吸积盘的“摆动”可以用来确定中央黑洞的旋转速度。

　　“框架拖拽是所有旋转黑洞周围都存在的一种效应，”麻省理工学院(MIT)的科学家、团队负责人迪拉杰·“DJ”·帕沙姆告诉Space.com。“因此，如果破坏黑洞正在旋转，那么在TDE之后，恒星碎片流向黑洞就会受到这种影响。”

　　为了研究tde和框架拖拽，研究小组花了五年时间寻找明亮且相对接近的黑洞引发的恒星谋杀的例子，这些例子可以迅速跟进。目的是发现由透镜-蒂林效应引起的吸积盘进动的迹象。

　　2020年2月，这项研究取得了成果。该团队成功探测到AT2020ocn，这是一个来自大约十亿光年外星系的明亮闪光。AT2020ocn最初是由兹威基瞬变设施在光学波长中发现的，这些可见光数据表明，它的发射来自一个质量为太阳100万到1000万倍的超大质量黑洞的TDE。

　　“由于透镜- thirring效应，x射线发射来自新形成的热吸积盘的进程，或'摆动'。这表现为数据中的x射线调制，”Pasham说。“然而，过了一段时间，当吸积能力下降时，重力迫使圆盘与黑洞对齐，之后摆动和x射线调制停止。”

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　　帕沙姆和他的同事怀疑，发射AT2020ocn的TDE可能是寻找透镜-蒂林进动的理想事件，因为这种类型的摆动只出现在吸积盘形成后的早期，他们必须迅速采取行动。

　　“关键是要有正确的观察，”帕沙姆说。“你能做到这一点的唯一方法是，一旦潮汐破坏事件发生，你需要用望远镜连续观察这个物体，持续很长一段时间，所以你可以探测各种时间尺度，从几分钟到几个月。”

　　这就是美国宇航局中子星内部成分探测器(NICER)的由来:位于国际空间站(ISS)上的x射线望远镜，用于测量黑洞和其他超密集，紧凑的大质量物体(如中子星)周围的x射线辐射。研究小组发现，NICER不仅能够捕捉到TDE，而且安装在国际空间站上的x射线望远镜也能够在几个月的时间里持续监测这一事件的发展。

　　“我们发现，在TDE之后，x射线的亮度和发射x射线的区域的温度在15天的时间尺度上进行调制，”Pasham说。“这种持续15天的x射线信号在3个月后消失了。”

　　研究小组的发现也带来了惊喜。

　　对黑洞质量和被破坏恒星质量的估计表明，黑洞的旋转速度没有预期的那么快。帕沙姆说:“黑洞旋转的速度没有那么快，只有不到光速的25%，这有点令人惊讶。”

　　帕沙姆认为，由于即将到来的维拉·c·鲁宾天文台，目前正在智利北部建设，并将对宇宙进行为期10年的调查，称为“时空遗产调查”(LSST)，寻找tde的未来是光明的。

　　鲁宾预计将在未来十年内探测到数千个tde。如果我们能够测量哪怕是其中一小部分的透镜- thirring进动，我们就能够对超大质量黑洞的自旋分布说些什么，这与它们如何随着宇宙的年龄而进化相结合，”Pasham总结道。“我们的团队有几个观察建议，以跟进未来的tde。我们肯定会调查其他TDE黑洞周围的框架拖拽现象!”

　　该团队的研究发表在周三(5月22日)的《自然》杂志上。