極端核瞬變事件（ENTs）比超新星罕見(jiàn)一千萬(wàn)倍，其釋放的能量相當(dāng)于100個(gè)太陽(yáng)的總和。

夏威夷的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新型爆炸現(xiàn)象，這是有記錄以來(lái)最劇烈的恒星爆炸。

這就是“極端核瞬變事件”（Extreme Nuclear Transients, ENTs）：當(dāng)超大質(zhì)量黑洞撕裂質(zhì)量至少是太陽(yáng)三倍的恒星時(shí)，會(huì)觸發(fā)巨大的能量釋放。一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)在本周三（注：原文發(fā)布時(shí)間）發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）期刊的一項(xiàng)研究中描述了這一新觀測(cè)到的現(xiàn)象，該發(fā)現(xiàn)將有助于天文學(xué)家研究遙遠(yuǎn)的宇宙。

“我們觀測(cè)恒星被潮汐撕裂事件（Tidal Disruption Events）已有十多年，但這些ENTs完全不同，其亮度幾乎是通常所見(jiàn)事件的近十倍，”該研究的主要作者、夏威夷大學(xué)天文研究所的博士生杰森·辛克爾（Jason Hinkle）在W. M. 凱克天文臺(tái)（W. M. Keck Observatory）的一份聲明中表示。潮汐撕裂事件是指超大質(zhì)量黑洞撕裂任何過(guò)于靠近的恒星，因此ENTs是潮汐撕裂事件的一種。

“ENTs不僅比普通的潮汐撕裂事件亮得多，而且它們能持續(xù)發(fā)光數(shù)年，其能量輸出甚至遠(yuǎn)超已知最亮的超新星爆炸，”他補(bǔ)充道。

這一發(fā)現(xiàn)幾乎是偶然發(fā)生的。辛克爾在分析歐洲航天局蓋亞任務(wù)（Gaia mission）的數(shù)據(jù)以搜尋星系中心發(fā)出的持久耀斑時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了2016年和2018年的兩個(gè)奇怪信號(hào)，由此開(kāi)啟了一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的調(diào)查。與此同時(shí)，另外兩個(gè)獨(dú)立團(tuán)隊(duì)在名為茲威基瞬變?cè)O(shè)施（Zwicky Transient Facility, ZTF）的天文巡天項(xiàng)目中，發(fā)現(xiàn)了2020年一個(gè)類(lèi)似的耀斑。來(lái)自夏威夷W. M. 凱克天文臺(tái)的更多數(shù)據(jù)證實(shí)了2020年的事件與那兩個(gè)蓋亞事件具有相似性。

鑒于這些事件釋放的能量超過(guò)了科學(xué)已知的任何超新星，辛克爾及其同事得出結(jié)論：它們并非普通的恒星爆炸。巨大的能量釋放以及事件光變曲線的形狀表明，存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞正在活躍地吸積物質(zhì)（accretion）。然而，與常規(guī)的黑洞吸積（附近物質(zhì)被加熱并發(fā)出不規(guī)則光線）不同，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些天體物理事件明顯涉及一個(gè)超大質(zhì)量黑洞系統(tǒng)地撕裂并吞噬一顆巨星。

ENTs代表了宇宙中已知能量最劇烈的爆炸。該團(tuán)隊(duì)記錄到的最強(qiáng)ENT事件 —— Gaia18cdj —— 釋放的能量是科學(xué)已知能量最高超新星的25倍。更廣泛地說(shuō)，每個(gè)ENT釋放的能量相當(dāng)于100個(gè)太陽(yáng)在其整個(gè)100億年生命周期內(nèi)發(fā)出的總能量。作為對(duì)比，一顆普通的超新星通常釋放的能量?jī)H相當(dāng)于一個(gè)太陽(yáng)的能量。

“這些ENTs不僅僅標(biāo)志著一顆大質(zhì)量恒星生命的戲劇性終結(jié)，”辛克爾解釋道，“它們揭示了宇宙中最大黑洞成長(zhǎng)的過(guò)程。” ENTs的發(fā)生頻率至少比超新星低一千萬(wàn)倍。盡管如此，它們巨大的能量輸出對(duì)于天文學(xué)家研究遙遠(yuǎn)的大質(zhì)量黑洞將極為有用。

“因?yàn)樗鼈內(nèi)绱嗣髁粒覀兛梢栽诤棋挠钪婢嚯x外觀測(cè)到它們 —— 而在天文學(xué)中，看得遠(yuǎn)就意味著回溯時(shí)間長(zhǎng)河，”研究的合著者、夏威夷大學(xué)天文研究所副教授本杰明·沙皮（Benjamin Shappee）說(shuō)。“通過(guò)觀測(cè)這些持久的耀斑，我們能深入了解一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期 —— 被稱(chēng)為‘宇宙正午’（cosmic noon） —— 的黑洞成長(zhǎng)過(guò)程。那時(shí)宇宙年齡只有現(xiàn)在的一半，是星系的活躍時(shí)期，其恒星形成速率和哺育中心超大質(zhì)量黑洞的強(qiáng)度都是今天的十倍以上。”

從黑洞通向白洞的理論，到認(rèn)為宇宙可能存在于一個(gè)黑洞之中，以及超大質(zhì)量黑洞可能取代粒子對(duì)撞機(jī)的提議，這項(xiàng)最新研究加入了一系列揭示宇宙最神秘組成部分之一的研究行列。

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