摘要:根据介绍,此次发现的序幕,是由“盖亚”探测器偶然拉开的,这个探测器的主职,其实是绘制一幅前所未有的银河系三维高精度星图,为数以亿计的恒星测量精确的位置、距离和运动,所以它每天都在孜孜不倦地“扫视”,收集海量数据。
大家好,我是魅力科学君,今天我们要聊的话题是:根据一项近日发表在《科学进展》上的新研究,科学家发现已知宇宙中最猛烈的爆发。
根据介绍,此次发现的序幕,是由“盖亚”探测器偶然拉开的,这个探测器的主职,其实是绘制一幅前所未有的银河系三维高精度星图,为数以亿计的恒星测量精确的位置、距离和运动,所以它每天都在孜孜不倦地“扫视”,收集海量数据。
就在这些数据之中,科学家偶然发现了来自遥远星系的两次异常剧烈的亮度飙升事件,这两次事件分别发生在2016年和2018年,科学家将其称为“Gaia16aaw”和“Gaia18cdj”,观测数据表明,它们的信号异常强烈,持续时间也比已知任何瞬变事件都要长。
在后续的研究中,科学家将它们的数据,与之前由“兹威基瞬变设施”(Zwicky Transient Facility)在2020年记录的另一次被称为“ZTF20abrbeie”的极端瞬变事件进行了对比,结果发现,这些事件在性质上高度相似,而这也就意味着,它们应该是同一种瞬变事件。
为了更直观地了解这些事件释放出的能量有多高,我们不妨将其与超新星爆发来进行比较。简而言之,超新星爆发是大质量恒星在“寿终正寝”时发生的猛烈爆炸,它们被称为宇宙中最绚丽的焰火,其亮度在短时间内可以照亮其所在的整个星系。
一颗典型的超新星爆发,其总能量输出大约相当于太阳“终其一生”所释放的全部能量,这已经相当离谱了,然而此次发现的这些事件比超新星还厉害,根据科学家的计算,其总能量输出,可以达到典型超新星爆发的百倍之多,并且其亮度峰值比已知最亮的超新星还要高出近10倍。
也正因为如此,科学家才将其称为已知宇宙中最猛烈的爆发。那么,到底是什么机制能够释放出如此巨大的能量呢?此次研究给出的解释是,它们应该是一种“超级升级版”的“潮汐瓦解事件”(Tidal Disruption Events)。
简单来讲,所谓“潮汐瓦解事件”,是指当一颗恒星过于靠近一个黑洞时,黑洞的强大引力会对其施加巨大的潮汐力,这种潮汐力在恒星不同部分的作用强度不同,最终会将恒星撕裂成碎片。
被撕碎的恒星物质,大部分会螺旋式地坠向黑洞,形成一个围绕黑洞高速旋转的“吸积盘”,在此过程中,物质的速度可以接近光速,并因为剧烈的摩擦和引力压缩而被加热到极高的温度,从而释放出大量的能量,产生非常明亮的光芒,以至于即使隔着遥远的距离,我们都可以观测得到。
所以一个合理的推测就是,在此次发现的这些事件中,被撕裂的恒星并不是普通的恒星,而是质量至少是太阳3倍以上的大质量恒星,而“负责”撕裂它们的也不是普通的黑洞,而是潜伏在星系中心的超大质量黑洞,其质量可以高达太阳的上亿倍甚至更多,也只有这样,其引发的能量释放和光度飙升,才会远超我们此前的认知。
科学家表示,几乎每个星系的中心都潜藏着一个超大质量黑洞,这些庞然大物究竟是如何在宇宙演化中积累如此庞大质量的,一直是我们正在努力探索的谜团,而此次发现的这些事件,有望为我们提供一个宝贵的证据。
因为它们非常明亮,我们可以在非常遥远的宇宙距离上看到它们,而由于光速是有限的,我们看到的其实是它们在很久之前的样子,所以如果它们真的是“超级升级版”的“潮汐瓦解事件”,那就说明了早期宇宙中的黑洞能够以“直接吞噬大质量恒星”这样的方式“大吃特吃”,进而以更快的速度成长为超大质量黑洞。
就目前的情况来看,这也只能说是一种推测,实际情况是否真是如此,还有待进一步探索。期待在未来的研究中,科学家能有更多的发现。
参考资料:The most energetic transients: Tidal disruptions of high-mass stars. Science Advances June 4, 2025. Vol 11, Issue 23
来源:魅力科学