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大爆炸之后最猛烈的爆发?天文学家记录到25倍超新星亮度

本站发布时间:2025-06-21 15:20:18

"十多年来,我们一直观测到恒星在潮汐瓦解事件中被撕裂,但这些极端核瞬变(ENTs)截然不同,其亮度几乎达到我们通常所见事件的十倍。"领导这项研究的杰森·辛克尔表示,这是他于夏威夷大学天文研究所(IfA)攻读博士学位期间完成的最终研究。"极端核瞬变不仅远超普通潮汐瓦解事件的亮度,更可维持长达数年的高光度,其能量输出甚至超越了已知最亮的超新星爆发。"

这些极端核瞬变的巨大光度和能量实属空前。被命名为Gaia18cdj的最强极端核瞬变,其释放能量比已知最强超新星高出惊人的25倍。典型超新星在一年内释放的能量相当于太阳百亿年寿命的总和,而极端核瞬变仅一年就能辐射出100个太阳的能量。

极端核瞬变最初由辛克尔系统筛选公共瞬变巡天数据时发现,他注意到来自星系中心的持续耀斑。在欧洲航天局盖亚卫星(Gaia)数据中,他识别出两个异常耀斑:其增亮时长远超已知瞬变现象,且缺乏已知瞬变的典型特征。

"盖亚无法直接判定瞬变类型,仅标示亮度变化。"辛克尔解释道,"但当我目睹这些源自遥远星系中心的平滑长时耀斑时,立即意识到这是不寻常的现象。"

该发现启动了长达数年的后续观测计划。借助夏威夷大学的小行星撞击预警系统、凯克天文台及全球多台望远镜,团队收集了电磁波段全谱段数据。极端核瞬变需数年缓慢演化,完整记录其过程需要持续追踪。近期,兹威基瞬变设施独立发现第三个相似事件,两篇独立论文同时报道,强有力证实极端核瞬变属于全新天体物理事件类别。

研究团队确认这些事件不可能是超新星——其释放能量远超任何已知恒星爆炸。巨大的能量规模结合平滑持久的光变曲线,明确指向另一种机制:超大质量黑洞的吸积过程。

 

然而极端核瞬变有别于常规黑洞吸积:后者通常呈现不规则且不可预测的亮度变化。极端核瞬变的平滑长时耀斑揭示了独特物理过程——超大质量黑洞对瓦解恒星的渐进式吸积。

共同作者、天文研究所副教授本杰明·夏佩强调其意义:"极端核瞬变为研究遥远星系中的大质量黑洞提供了新工具。其极高亮度使我们能观测宇宙深处的目标——在天文学中,观测深远即意味着回溯历史。通过分析这些持续耀斑,我们得以窥见宇宙年龄仅为现今一半时的黑洞生长:当时星系正值活跃期,恒星形成速率与黑洞吸积强度均是当今的十倍。"

极端核瞬变的发生频率比超新星低至少千万倍,探测难度极大且依赖持续宇宙监测。未来的薇拉·鲁宾天文台和NASA罗曼太空望远镜有望发现更多此类壮观事件,彻底革新人类对早期宇宙黑洞活动的认知。

"极端核瞬变不仅标志着大质量恒星的壮烈终结,"辛克尔总结道,"更照亮了宇宙中最大黑洞的生长机制。"

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

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