“十多年来,我们一直在观测恒星作为潮汐撕裂事件被撕碎,但这些ENT是截然不同的事物,其亮度几乎是通常所见事件的近十倍,”领导这项研究的杰森·辛克尔表示,这是他在于IfA(天文研究所)攻读博士研究的最后阶段完成的工作。“ENT不仅比普通的潮汐撕裂事件亮得多,而且能持续发光数年,其能量输出甚至远超最明亮的已知超新星爆发。”
这些ENT的巨量光度和能量确实前所未有。所研究的最具能量的ENT名为Gaia18cdj,其释放的能量惊人地比已知最具能量的超新星高出25倍。普通的超新星在短短一年内释放的能量相当于太阳100亿年生命周期释放的能量总量,而ENT在一年内辐射的能量相当于100个太阳的能量总和。
当辛克尔开始系统性地在公共暂现源巡天数据中搜寻源自星系中心的持久耀斑时,首次发现了ENT。他在欧洲航天局盖亚任务的数据中识别出了两个异常耀斑,这些耀斑变亮的时间尺度远长于已知的暂现源,并且不具备已知暂现源的普遍特征。
“盖亚任务不会告诉你暂现源是什么,它只显示某物的亮度发生了变化,”辛克尔说。“但当我看到这些来自遥远星系中心的平滑、持久的耀斑时,我就知道我们看到的是不同寻常的东西。”
这一发现启动了一项为期多年的后续研究计划,旨在查明这些光源的本质。借助夏威夷大学的小行星地面撞击最后警报系统、W.M.凯克天文台以及全球其他望远镜,研究团队收集了覆盖整个电磁波谱的数据。由于ENT在数年内缓慢演化,完整记录它们的故事需要耐心和坚持。最近,兹威基瞬变设施发现了第三个具有相似特性的事件,并由两个团队独立报告,这为ENT是独特的新型极端天体物理事件提供了有力支持。
作者们断定这些非凡事件不可能是超新星,因为它们释放的能量远超任何已知的恒星爆炸。巨大的能量预算,加上其平滑且持久的光变曲线,有力地指向了另一种机制:超大质量黑洞的吸积过程。
然而,ENT与普通的黑洞吸积现象存在显著差异,后者通常表现出不规则且不可预测的亮度变化。ENT的平滑持久耀斑表明了一个独特的物理过程——超大质量黑洞对一颗被撕裂恒星的逐渐吸积。
IfA副教授兼研究合著者本杰明·夏皮强调了其意义:“ENT为研究遥远星系中的大质量黑洞提供了宝贵的新工具。因为它们极其明亮,我们可以在浩瀚的宇宙距离上观测到它们——而在天文学中,观测远方就意味着回溯时间。通过观察这些持久的耀斑,我们得以洞悉宇宙年龄仅为当前一半时期(那时星系是活跃之地——恒星形成剧烈,其超大质量黑洞的吸积速率比今天活跃十倍)的黑洞生长过程。”
ENT的稀有性使其探测充满挑战——其发生频率比超新星至少低一千万倍——且依赖于对宇宙的持续监测。像薇拉·C·鲁宾天文台和NASA的罗曼空间望远镜这样的未来天文台,有望发现更多此类壮观事件,从而彻底改变我们对遥远早期宇宙中黑洞活动的理解。
“这些ENT不仅仅标志着一颗大质量恒星生命的戏剧性终结。它们照亮了驱动宇宙中最大黑洞生长的过程,”辛克尔总结道。
Story Source:
Materialsprovided byUniversity of Hawaii at Manoa.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Jason T. Hinkle, Benjamin J. Shappee, Katie Auchettl, Christopher S. Kochanek, Jack M. M. Neustadt, Abigail Polin, Jay Strader, Thomas W.-S. Holoien, Mark E. Huber, Michael A. Tucker, Christopher Ashall, Thomas de Jaeger, Dhvanil D. Desai, Aaron Do, Willem B. Hoogendam, Anna V. Payne.The most energetic transients: Tidal disruptions of high-mass stars.Science Advances, 2025; 11 (23) DOI:10.1126/sciadv.adt0074
2025-06-20
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