天文學(xué)家剛剛發(fā)現(xiàn)了自宇宙大爆炸以來最大的爆炸

前所未有的巨大太空爆炸——自Big Bang– 被蓋亞太空望遠鏡意外捕捉到。

從遙遠星系的中心，測繪望遠鏡記錄了亮度的突然、極端增加——巨大的光耀斑比以前已知的任何此類耀斑都要長得多。

據(jù)計算，這些爆炸釋放的能量相當(dāng)于 100 個太陽在其總生命周期中釋放的能量。

對那道光的分析揭示了一些既新奇又熟悉的東西：恒星是被黑洞撕裂，但規(guī)模是我們以前從未觀察到的。

每顆恒星都是一顆大星，至少是太陽的三倍;和每個黑洞是一頭潛伏在恒星宿主星系中心的超大質(zhì)量野獸。

此類事件通常稱為潮汐中斷事件或 TDE 的 TDE 進行驗證。天體物理學(xué)家將這些新事件稱為“極端核瞬變”——簡稱 ENT。

“十多年來，我們一直觀察到恒星作為潮汐擾動事件被撕裂，但這些 ENT 是不同的野獸，其亮度幾乎是我們通常看到的 10 倍，”天體物理學(xué)家 Jason Hinkle 說夏威夷大學(xué)天文研究所 （IfA） 的 IfA。

“ENT 不僅比正常的潮汐中斷事件亮得多，而且它們多年來一直保持發(fā)光，甚至遠遠超過了已知最亮的超新星爆炸的能量輸出?！?/p>

“潮汐擾動”這個相當(dāng)溫和的術(shù)語被用來描述引力對離黑洞太近的物體的影響。在某個時刻，外部引力場的威力超過了將物體維系在一起的引力，它在一聲狂野的光芒尖叫中解體，然后至少部分地落入黑洞事件視界之外的巨大未知中。

天空中訓(xùn)練有望遠鏡捕捉這些尖叫聲，應(yīng)用寬廣的視野以盡可能多地捕捉天空，等待那些不可預(yù)測的耀斑，這些耀斑表示一顆不幸的星星的死亡陣痛。天文學(xué)家已經(jīng)設(shè)法觀察大量的TDE，并大致了解它們應(yīng)該如何發(fā)揮作用。

在一個遙遠的星系中突然變亮，光曲線迅速上升到峰值，然后在幾周到幾個月的時間里逐漸消失。然后，天文學(xué)家可以分析該光以確定所涉及物體的相對質(zhì)量等特性。

蓋亞是一臺太空望遠鏡，其任務(wù)是繪制銀河系的地圖在三個維度中。它花費了大量時間盯著天空以精確捕捉視差銀河系中星星的測量。然而，有時它設(shè)法超越了其任務(wù)參數(shù)。

在梳理 Gaia 數(shù)據(jù)時，Hinkle 和他的同事發(fā)現(xiàn)了兩個奇怪的事件：Gaia16aaw，2016 年記錄的耀斑;和 Gaia18cdj，望遠鏡在 2018 年捕捉到的。

這兩個事件與 Zwicky Transient Facility 在 2020 年記錄的事件非常相似。因為那次事件的威力是如此之大，而且它被命名為 ZTF20abrbeie，所以天文學(xué)家給它起了個綽號”可怕的芭比娃娃".

Hinkle 和他的團隊確定 Gaia16aaw 和 Gaia18cdj 與可怕的芭比娃娃是同一類型的事件，并著手試圖找出導(dǎo)致它們的原因。他們排除了超新星爆炸 – 這些事件的威力至少是任何其他已知瞬變的兩倍，并且超新星有一個亮度上限。

該團隊解釋說，超新星釋放的光通常與太陽在其整個 100 億年生命周期中釋放的光一樣多。然而，ENT 的輸出與 100 個 Suns 的壽命輸出相當(dāng)。

相反，研究人員發(fā)現(xiàn)，耳鼻喉事件的特性與 TDE 一致——只是規(guī)模大幅增加。這包括消耗了多少能量，以及隨著事件變亮和變暗而光曲線的形狀。

耳鼻喉嚨非常罕見——該團隊計算出它們的頻率比超新星低約 1000 萬倍——但它們代表了黑洞拼圖中一個迷人的部分。超大塊體黑洞是太陽質(zhì)量的數(shù)百萬到數(shù)十億倍，我們并不清楚它們是如何生長的。ENT 代表了這些巨型天體可以大量堆積的一種機制。

“ENT 為研究遙遠星系中的大質(zhì)量黑洞提供了一種有價值的新工具。因為它們非常明亮，我們可以在廣闊的宇宙距離上看到它們——在天文學(xué)中，看得很遠意味著回顧過去。天體物理學(xué)家 Benjamin Shappee 說的 IfA。

“通過觀察這些長時間的耀斑，我們可以深入了解黑洞在被稱為宇宙正午的關(guān)鍵時期的增長，當(dāng)時宇宙的年齡是現(xiàn)在的一半，[并且]星系正在形成恒星并以比今天快 10 倍的強度喂養(yǎng)它們的超大質(zhì)量黑洞?！?/p>

該研究已發(fā)表在科學(xué)進展.

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