大爆炸以来最剧烈的爆发？天文学家记录到超新星亮度增强25倍

"我们观测恒星在潮汐瓦解事件中被撕裂已超过十年，但这些极端核瞬变（ENT）是截然不同的现象，其亮度几乎达到我们通常所见事件的十倍，" 领导这项研究的詹森·辛克尔说，这是他博士研究的收官之作。"极端核瞬变不仅远比普通的潮汐瓦解事件明亮，而且它们能持续发光数年，其能量输出甚至远超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确实是前所未有的。所研究的最强能量事件Gaia18cdj，释放的能量惊人地比已知能量最高的超新星还要多出25倍。典型的超新星在一年内释放的能量相当于太阳在其100亿年寿命中释放的总能量，而极端核瞬变在一年内辐射的能量相当于100个太阳的能量。

极端核瞬变最初是辛克尔开始系统搜索公共暂现源巡天数据时发现的，目标是寻找来自星系中心的长寿命耀发。他从欧洲航天局盖亚任务的数据中识别出两个异常的耀发，其增亮的时间尺度比已知的暂现源长得多，并且不具有已知暂现源的常见特征。

"盖亚不会告诉你暂现源是什么，它只告诉你某个天体的亮度发生了变化，"辛克尔说。"但是当我看到这些来自遥远星系中心的、光滑且长寿命的耀发时，我知道我们看到了一些非同寻常的东西。"

这一发现启动了一项长达数年的后续观测活动，旨在弄清楚这些光源的本质。在夏威夷大学小行星地面撞击最后警报系统（ATLAS）、WM凯克天文台以及全球其他望远镜的帮助下，该团队收集了整个电磁频谱的数据。由于极端核瞬变在数年内缓慢演化，捕捉它们的完整故事需要耐心和坚持。最近，兹威基瞬变设施发现了一个具有类似性质的第三起事件，并由两个团队独立报告，这有力地支持了极端核瞬变是一类独特的、新型的极端天体物理事件。

作者们确定这些非同寻常的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，强烈指向了另一种机制：物质吸积到超大质量黑洞上。

然而，极端核瞬变与典型的黑洞吸积过程显著不同，后者通常表现出不规则且不可预测的亮度变化。极端核瞬变光滑且长寿命的耀发表明了一个独特的物理过程——一颗被瓦解的恒星被超大质量黑洞逐渐吸积。

夏威夷大学天文研究所副教授、研究合著者本杰明·夏皮强调了其意义："极端核瞬变为研究遥远星系中的大质量黑洞提供了一个宝贵的新工具。因为它们非常明亮，我们可以在浩瀚的宇宙距离上观测到它们——而在天文学中，看得越远意味着回溯得越久。通过观测这些持久的耀发，我们得以洞察宇宙年龄仅为当前一半时（那时星系是活跃的场所——形成恒星并滋养其超大质量黑洞的速率比今天高出十倍）的黑洞增长过程。"

极端核瞬变极为罕见，其发生频率至少比超新星低一千万倍，这使得它们的探测充满挑战，并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，彻底改变我们对遥远早期宇宙中黑洞活动的理解。

"这些极端核瞬变不仅标志着一颗大质量恒星生命的戏剧性终结。它们还照亮了驱动宇宙中最大黑洞增长的过程，"辛克尔总结道。