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比超新星還厲害!科學家發(fā)現(xiàn)已知宇宙中最猛烈的爆發(fā)

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大家好,我是魅力科學君,今天我們要聊的話題是:根據一項近日發(fā)表在《科學進展》上的新研究,科學家發(fā)現(xiàn)已知宇宙中最猛烈的爆發(fā)。

根據介紹,此次發(fā)現(xiàn)的序幕,是由“蓋亞”探測器偶然拉開的,這個探測器的主職,其實是繪制一幅前所未有的銀河系三維高精度星圖,為數以億計的恒星測量精確的位置、距離和運動,所以它每天都在孜孜不倦地“掃視”,收集海量數據。

就在這些數據之中,科學家偶然發(fā)現(xiàn)了來自遙遠星系的兩次異常劇烈的亮度飆升事件,這兩次事件分別發(fā)生在2016年和2018年,科學家將其稱為“Gaia16aaw”和“Gaia18cdj”,觀測數據表明,它們的信號異常強烈,持續(xù)時間也比已知任何瞬變事件都要長。

在后續(xù)的研究中,科學家將它們的數據,與之前由“茲威基瞬變設施”(Zwicky Transient Facility)在2020年記錄的另一次被稱為“ZTF20abrbeie”的極端瞬變事件進行了對比,結果發(fā)現(xiàn),這些事件在性質上高度相似,而這也就意味著,它們應該是同一種瞬變事件。



為了更直觀地了解這些事件釋放出的能量有多高,我們不妨將其與超新星爆發(fā)來進行比較。簡而言之,超新星爆發(fā)是大質量恒星在“壽終正寢”時發(fā)生的猛烈爆炸,它們被稱為宇宙中最絢麗的焰火,其亮度在短時間內可以照亮其所在的整個星系。

一顆典型的超新星爆發(fā),其總能量輸出大約相當于太陽“終其一生”所釋放的全部能量,這已經相當離譜了,然而此次發(fā)現(xiàn)的這些事件比超新星還厲害,根據科學家的計算,其總能量輸出,可以達到典型超新星爆發(fā)的百倍之多,并且其亮度峰值比已知最亮的超新星還要高出近10倍。

也正因為如此,科學家才將其稱為已知宇宙中最猛烈的爆發(fā)。那么,到底是什么機制能夠釋放出如此巨大的能量呢?此次研究給出的解釋是,它們應該是一種“超級升級版”的“潮汐瓦解事件”(Tidal Disruption Events)。

簡單來講,所謂“潮汐瓦解事件”,是指當一顆恒星過于靠近一個黑洞時,黑洞的強大引力會對其施加巨大的潮汐力,這種潮汐力在恒星不同部分的作用強度不同,最終會將恒星撕裂成碎片。



被撕碎的恒星物質,大部分會螺旋式地墜向黑洞,形成一個圍繞黑洞高速旋轉的“吸積盤”,在此過程中,物質的速度可以接近光速,并因為劇烈的摩擦和引力壓縮而被加熱到極高的溫度,從而釋放出大量的能量,產生非常明亮的光芒,以至于即使隔著遙遠的距離,我們都可以觀測得到。

所以一個合理的推測就是,在此次發(fā)現(xiàn)的這些事件中,被撕裂的恒星并不是普通的恒星,而是質量至少是太陽3倍以上的大質量恒星,而“負責”撕裂它們的也不是普通的黑洞,而是潛伏在星系中心的超大質量黑洞,其質量可以高達太陽的上億倍甚至更多,也只有這樣,其引發(fā)的能量釋放和光度飆升,才會遠超我們此前的認知。

科學家表示,幾乎每個星系的中心都潛藏著一個超大質量黑洞,這些龐然大物究竟是如何在宇宙演化中積累如此龐大質量的,一直是我們正在努力探索的謎團,而此次發(fā)現(xiàn)的這些事件,有望為我們提供一個寶貴的證據。



因為它們非常明亮,我們可以在非常遙遠的宇宙距離上看到它們,而由于光速是有限的,我們看到的其實是它們在很久之前的樣子,所以如果它們真的是“超級升級版”的“潮汐瓦解事件”,那就說明了早期宇宙中的黑洞能夠以“直接吞噬大質量恒星”這樣的方式“大吃特吃”,進而以更快的速度成長為超大質量黑洞。

就目前的情況來看,這也只能說是一種推測,實際情況是否真是如此,還有待進一步探索。期待在未來的研究中,科學家能有更多的發(fā)現(xiàn)。

參考資料:The most energetic transients: Tidal disruptions of high-mass stars. Science Advances June 4, 2025. Vol 11, Issue 23

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