自宇宙大爆炸以来最剧烈的爆发？天文学家记录到超新星亮度达常规25倍

"我们观测恒星在潮汐瓦解事件中被撕碎已超过十年，但这些极端核瞬变事件（ENTs）不同凡响，其亮度可达我们通常所见事件的近十倍，"领导这项研究的 Jason Hinkle 说道，这是他于天文研究所（IfA）攻读博士学位的最后一部分研究工作。“极端核瞬变事件不仅远亮于普通潮汐瓦解事件，其高光度状态可持续数年之久，其能量输出甚至远超已知最明亮的超新星爆发。”

这些极端核瞬变事件的巨大光度和能量实属前所未见。所研究能量最强的极端核瞬变事件名为Gaia18cdj，释放的能量比已知能量最高的超新星还要高出惊人的25倍。典型的超新星在一年内释放的能量相当于太阳在100亿年寿命期间的总辐射能量，而极端核瞬变事件仅一年内辐射的能量就相当于100个太阳的总和。

Hinkle 开始系统性搜索公共瞬变源巡天数据、寻找源自星系中心的持久耀发现象时，首次发现了极端核瞬变事件。他在欧洲航天局盖亚任务的数据中识别出两个异常耀发源：其增亮时标远长于已知瞬变源，且不具备已知瞬变源的典型特征。

"盖亚任务不会告诉你瞬变源的性质，它只显示天体发生了亮度变化，"Hinkle 解释道。"但当我看到这些来自遥远星系中心的、平滑且持久的耀发时，我就知道我们发现了异常现象。"

这一发现开启了长达数年的后续观测计划，旨在探究这些天体的本质。借助夏威夷大学的小行星撞击陆地预警系统、W.M.凯克天文台及全球其他望远镜，研究团队收集了全电磁波谱数据。由于极端核瞬变事件演化缓慢、跨越数年，完整记录其过程需要耐心与毅力。近期，兹威基瞬变源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，这为极端核瞬变事件是一类独特的新型极端天体物理事件提供了有力佐证。

作者们判定这些非凡事件不可能是超新星，因其释放的能量远超任何已知的恒星爆炸事件。巨大的能量预算，结合其平滑且持久的光变曲线，明确指向另一种机制：物质向超大质量黑洞的吸积过程。

然而，极端核瞬变事件与普通的黑洞吸积现象显著不同——后者通常表现出不规则且难以预测的亮度变化。极端核瞬变事件呈现的平滑持久耀发现象，暗示着一个独特的物理过程：超大质量黑洞对瓦解恒星的逐渐吸积。

天文研究所副教授兼研究合著者 Benjamin Shappee 强调了其意义："极端核瞬变事件为研究遥远星系中的大质量黑洞提供了宝贵的新工具。由于其亮度极高，我们能在浩瀚的宇宙距离上探测它们——而在天文学中，观测遥远天体即意味着回溯时光。通过观测这些持续耀发，我们得以洞悉宇宙年龄仅为当前一半时期的黑洞成长过程：那时的星系是活跃之地——其恒星形成率和超大质量黑洞的吸积强度可达现今水平的十倍。"

极端核瞬变事件的稀有程度（发生率比超新星至少低一千万倍）使其探测极具挑战性，并高度依赖对宇宙的持续监测。未来像薇拉·C·鲁宾天文台和NASA的罗曼空间望远镜等观测设施，有望发现更多此类壮观事件，从而彻底革新我们对遥远早期宇宙中黑洞活动的理解。

"这些极端核瞬变事件不仅标志着重质量恒星生命的戏剧性终结。它们更照亮了驱动宇宙中最大黑洞成长的物理过程，"Hinkle 总结道。