天文学家探测到了有史以来最大、距离最远的活跃超大质量黑洞爆炸事件,这一事件挑战了当前的星系动力学理论。这种绰号为“超人”的现象起源于距离地球 100 亿光年的地方。在峰值强度时,发出的光达到了相当于10万亿个太阳的亮度,创下了新的记录。
这种强大发射的来源被归类为活动星系核(AGN),这是位于星系中心的一个紧凑且极其明亮的区域。这种活动是由中心黑洞推动的,它正处于贪婪的进食过程中。通过消耗在其周围的圆盘中旋转的气体和灰尘,材料会过热,释放出强烈的辐射。
- 该事件发出的光花了 100 亿年才到达我们的星球。
- 《超人》的光芒比之前的唱片强烈 30 倍。
- 据估计,黑洞的质量是太阳的 5 亿倍。
研究人员认为,释放的能量表明黑洞消耗了一颗大质量恒星,否则该恒星会在超新星中爆炸。该研究的主要作者、加州理工学院的马修·格雷厄姆称这一事件“如此极端”,以至于它属于一个单独的类别,大约是活动星系核中的“百万分之一的事件”。
恒星盛宴:比太阳大30倍的恒星在事件中被撕裂宇宙
“超人”的首次探测发生在 2018 年 11 月,使用的是位于加利福尼亚州帕洛马天文台的卡塔利娜实时瞬变测量和兹威基瞬变设施。最初,该物体被归类为耀变体,这是一种超大质量黑洞,可将高能物质射流投射到宇宙中。
该物体最初看起来并没有什么异常,只是闪闪发亮。直到五年后,该团队才审查了数据,并注意到信号的亮度随着时间的推移而不断变化。使用更强大的望远镜(例如夏威夷的 W. M. Keck 天文台)进行的后续观测证实,该光源比之前的假设更加明亮和充满活力。
据研究人员称,这些光来自一个活跃的星系核,其质量约为太阳的 5 亿倍。这一确认导致对所观察到的现象的性质进行了彻底的重新评估。数据指出了最可能的原因:潮汐破坏事件,一颗恒星距离黑洞太近,并被其巨大的引力撕裂。
新型极端事件挑战宇宙学和物理模型
“超人”的亮度比科学文献中已知的任何其他黑洞现象高 30 倍。据估计,在此过程中消耗的恒星质量至少是太阳的 30 倍。之前因潮汐力导致破裂的记录是被称为“可怕芭比”的事件,该事件是由于吞噬了一颗太阳大小三到十倍的恒星而造成的。
研究合著者 K.E.曼哈顿社区学院的萨维克·福特强调了这一发现的重要性,称这可能是有史以来被超大质量黑洞摧毁的最大质量恒星。这一观测结果表明,迄今为止未知的大质量恒星群存在于超大质量黑洞周围的气盘中。
星系中心的巨型恒星群
这次大规模爆炸表明在大型星系中心附近存在未知的巨星群,这些星系也蕴藏着超大质量黑洞。这些发现揭示了这些宇宙巨人之间复杂而剧烈的相互作用。发光现象仍然活跃,这表明黑洞仍在继续消耗恒星的物质。
对该事件的持续监测揭示了宇宙时间膨胀的影响,这是一种时空拉伸的效应。当爆炸发出的光穿过广阔的膨胀空间时,时间就会延长。实际上,该事件是以正常速度的四分之一进行观察的;地球上的七年相当于该现象发生的两年。
星系形成的研究机会
像“超人”这样的事件表明,超大质量黑洞具有动态环境,而不仅仅是被螺旋物质包围的巨大天坑。新的望远镜(例如智利的维拉·C·鲁宾天文台)将有助于识别更多类似的罕见现象。此类爆炸揭示了星系中心附近存在令人难以置信的大恒星,并有助于阐明星系的结构。
了解宇宙如此遥远时期星系中心的恒星组成,为研究宇宙时间内星系的形成和演化提供了一种新工具。该事件释放的能量相当于整个太阳转化为辐射的总能量,被归类为极端核瞬变(ENT),这一类别挑战了当前黑洞与恒星之间相互作用的模型。
了解宇宙极端物理现象的窗口
这一发现被认为是理解宇宙中最强大事件方面的一个令人惊讶的进步。天文学家捕捉到的创纪录强度的辉光为研究银河系中心的极端物理打开了一个新的窗口。
在这些宇宙实验室中,黑洞、恒星和气体的巨大引力发生碰撞,产生已知的最剧烈的相互作用。这种突然的爆发提供了对黑洞生长、它们摧毁附近恒星的方式以及它们的巨大能量如何<强>的独特见解。g>塑造你周围的星系。
