近日,来自夏威夷的天文学家们宣布,他们发现了一种新的爆炸类型,被称为“极端核瞬态”(ENTs),这是迄今为止记录到的最为强劲的恒星爆炸。
极端核瞬态是指当超大质量黑洞撕裂质量至少是太阳三倍的恒星时,所触发的巨大能量释放。这项研究由国际科研团队完成,相关成果已于周三在《科学进展》杂志上发表,为天文学家们研究遥远宇宙提供了新的视角。
“我们已观察到恒星被撕裂的潮汐扰动事件超过十年,但这些ENTs却是不同寻常的存在,其亮度几乎是我们通常看到的亮度的十倍,”本研究的首席作者、夏威夷大学天文研究所的博士生杰森·欣克尔在W. M. 凯克天文台的声明中说。潮汐扰动事件是超大质量黑洞撕裂靠近它们的恒星的现象,因此ENTs是一种特殊的潮汐扰动。
“ENTs不仅明显比普通潮汐扰动事件更亮,而且会持续发光多年,能量输出远超已知的最亮超级新星爆炸,”他补充道。
这项重大发现几乎是偶然得来的。科研团队在分析来自欧洲空间局的Gaia任务数据时,寻找某些恒星发出的持续光芒时,意外发现了2016年和2018年的两个奇异信号,随之展开了多年的调查。同时,又有两个独立团队在一项名为Zwicky瞬态设施(ZTF)的天文调查中发现了2020年的类似光更。在夏威夷的凯克天文台获取更多数据后,确认2010年事件与Gaia事件之间的相似性。
由于这些事件释放出的能量超过了科学所知的任何超级新星,欣克尔和他的同事们得出结论,它们并不是普通的恒星爆炸。这种巨大的能量释放和事件光曲线的形状表明了超大质量黑洞正在自如地吸收物质,这一过程被称为吸积。不同于常规黑洞吸积,后者周围的物质加热后发出不规律的光,天文学家们发现这些天体事件显然涉及超大质量黑洞系统性地撕裂并吞噬一颗巨大的恒星。
ENTs代表了宇宙中已知最强劲的爆炸现象。研究团队记录的最强的ENT——Gaia18cdj释放的能量是已知最强超级新星能量的25倍。此外,每个ENT释放的能量相当于100个太阳在其整个100亿年生命周期中所发出的能量。相比之下,常规的超级新星通常释放的能量仅相当于单个太阳的能量。
“这些ENTs不仅标志着一颗超大质量恒星生命的戏剧性终结,”欣克尔解释道。“它们揭示了形成宇宙中最大黑洞的相关过程。”不过,ENTs的出现至少比超级新星稀有1000万倍。尽管如此,它们巨大的能量输出将为天文学家们研究遥远的超大质量黑洞提供极为重要的信息。
“由于它们如此明亮,我们可以在广阔的宇宙距离中观测到它们,而在天文学中,观察远处意味着回望过去,”合作作者、夏威夷大学天文研究所副教授本杰明·沙皮表示。“通过观察这些持续的光芒,我们可以深入了解黑洞在一个被称为宇宙中午的关键时期的成长过程,那时宇宙的年龄只有现在的一半,星系正是活跃的地方,形成恒星并以比现在十倍更活跃的速度给超大质量黑洞提供能量。”
图片源于:https://gizmodo.com/astronomers-discover-most-energetic-cosmic-explosions-ever-observed-2000611708