天文学家刚刚发现了自宇宙大爆炸以来最大的爆炸
前所未有的巨大太空爆炸——自Big Bang– 被盖亚太空望远镜意外捕捉到。
从遥远星系的中心,测绘望远镜记录了亮度的突然、极端增加——巨大的光耀斑比以前已知的任何此类耀斑都要长得多。
据计算,这些爆炸释放的能量相当于 100 个太阳在其总生命周期中释放的能量。
对那道光的分析揭示了一些既新奇又熟悉的东西:恒星是被黑洞撕裂,但规模是我们以前从未观察到的。
每颗恒星都是一颗大星,至少是太阳的三倍;和每个黑洞是一头潜伏在恒星宿主星系中心的超大质量野兽。
此类事件通常称为潮汐中断事件或 TDE 的 TDE 进行验证。天体物理学家将这些新事件称为“极端核瞬变”——简称 ENT。
“十多年来,我们一直观察到恒星作为潮汐扰动事件被撕裂,但这些 ENT 是不同的野兽,其亮度几乎是我们通常看到的 10 倍,”天体物理学家 Jason Hinkle 说夏威夷大学天文研究所 (IfA) 的 IfA。
“ENT 不仅比正常的潮汐中断事件亮得多,而且它们多年来一直保持发光,甚至远远超过了已知最亮的超新星爆炸的能量输出。”
“潮汐扰动”这个相当温和的术语被用来描述引力对离黑洞太近的物体的影响。在某个时刻,外部引力场的威力超过了将物体维系在一起的引力,它在一声狂野的光芒尖叫中解体,然后至少部分地落入黑洞事件视界之外的巨大未知中。
天空中训练有望远镜捕捉这些尖叫声,应用宽广的视野以尽可能多地捕捉天空,等待那些不可预测的耀斑,这些耀斑表示一颗不幸的星星的死亡阵痛。天文学家已经设法观察大量的TDE,并大致了解它们应该如何发挥作用。
在一个遥远的星系中突然变亮,光曲线迅速上升到峰值,然后在几周到几个月的时间里逐渐消失。然后,天文学家可以分析该光以确定所涉及物体的相对质量等特性。
盖亚是一台太空望远镜,其任务是绘制银河系的地图在三个维度中。它花费了大量时间盯着天空以精确捕捉视差银河系中星星的测量。然而,有时它设法超越了其任务参数。
在梳理 Gaia 数据时,Hinkle 和他的同事发现了两个奇怪的事件:Gaia16aaw,2016 年记录的耀斑;和 Gaia18cdj,望远镜在 2018 年捕捉到的。
这两个事件与 Zwicky Transient Facility 在 2020 年记录的事件非常相似。因为那次事件的威力是如此之大,而且它被命名为 ZTF20abrbeie,所以天文学家给它起了个绰号”可怕的芭比娃娃".
Hinkle 和他的团队确定 Gaia16aaw 和 Gaia18cdj 与可怕的芭比娃娃是同一类型的事件,并着手试图找出导致它们的原因。他们排除了超新星爆炸 – 这些事件的威力至少是任何其他已知瞬变的两倍,并且超新星有一个亮度上限。
该团队解释说,超新星释放的光通常与太阳在其整个 100 亿年生命周期中释放的光一样多。然而,ENT 的输出与 100 个 Suns 的寿命输出相当。
相反,研究人员发现,耳鼻喉事件的特性与 TDE 一致——只是规模大幅增加。这包括消耗了多少能量,以及随着事件变亮和变暗而光曲线的形状。
耳鼻喉咙非常罕见——该团队计算出它们的频率比超新星低约 1000 万倍——但它们代表了黑洞拼图中一个迷人的部分。超大块体黑洞是太阳质量的数百万到数十亿倍,我们并不清楚它们是如何生长的。ENT 代表了这些巨型天体可以大量堆积的一种机制。
“ENT 为研究遥远星系中的大质量黑洞提供了一种有价值的新工具。因为它们非常明亮,我们可以在广阔的宇宙距离上看到它们——在天文学中,看得很远意味着回顾过去。天体物理学家 Benjamin Shappee 说的 IfA。
“通过观察这些长时间的耀斑,我们可以深入了解黑洞在被称为宇宙正午的关键时期的增长,当时宇宙的年龄是现在的一半,[并且]星系正在形成恒星并以比今天快 10 倍的强度喂养它们的超大质量黑洞。”
该研究已发表在科学进展.