文章发表于2024-09-25 09:47:49，归属【科技前沿】分类，已有246人阅读
天文学家目睹了太空中最大的一次爆炸。
被标记为 AT2021lwx 的这次爆炸事件被观测到比任何已知的超新星都要亮十倍，超新星爆炸发生在大质量恒星死亡之时。而且超新星爆炸只持续几个月，而这次爆炸事件已经持续了至少三年。
AT2021lwx 也比恒星被超大质量黑洞撕裂和吞噬时发出的光亮三倍，这种现象被称为 “潮汐瓦解事件”。这次爆炸距离地球约 80 亿光年，因此发生在宇宙只有 60 亿岁的时候。
AT2021lwx 于 2020 年首次被加利福尼亚的兹威基瞬变设施发现，然后被位于夏威夷的小行星地面撞击最后警报系统（ATLAS）探测到。这两个系统都旨在观测夜空，寻找随时间亮度快速变化的天文事件，也被称为 “瞬变”。这种亮度变化可以表明宇宙深处的超新星或伽马射线暴（GRB），或者像彗星或小行星这样离地球更近的物体。
尽管三年前就被这些设施发现，但直到现在，AT2021lwx 爆炸的规模和威力才为人所知。
“我们是偶然发现这个的，当我们在寻找一种超新星时，它被我们的搜索算法标记了出来，” 领导这项研究的南安普敦大学研究员菲利普・怀斯曼在一份电子邮件声明中说。“大多数超新星和潮汐瓦解事件只会持续几个月然后就逐渐消失。而有东西能持续两年多还很明亮，这就不寻常了。”
怀斯曼和天文学家团队认为，AT2021lwx 可能是一个黑洞猛烈地扰乱一团质量是太阳数千倍的气体云的结果。在这个过程中，黑洞吞噬了气体云的碎片，向剩余的气体以及周围更广泛的甜甜圈状尘埃环发送冲击波，导致它们发出明亮的电磁辐射。
这样的事件以前也被观测到过，但很罕见。而且，以前观测到的事件都没有 AT2021lwx 这么大规模。
虽然 AT2021lwx 实际上并不像天文学家在 2022 年观测到的伽马射线暴 GRB221009A 那么亮，但这个距离 24 亿光年远的事件在被探测到后只持续了十个小时。尽管对于伽马射线暴来说这已经相当长了，但这意味着 AT2021lwx 在其整个生命周期中释放的能量比这个伽马射线暴要多得多。
在最初发现之后，这个发现背后的研究团队继续使用包括尼尔・格雷斯・斯威夫特望远镜、智利的新技术望远镜和西班牙拉帕尔马的加那利大型望远镜在内的几种不同的望远镜来检查 AT2021lwx。
在这些观测之后，研究人员获取了从该事件发出的光的光谱，并将其分解为组成波长，测量了事件周围光的发射和吸收情况。这使得研究人员能够计算出到 AT2021lwx 源的距离。
“一旦你知道了到物体的距离以及它对我们来说看起来有多亮，你就可以计算出物体在其源处的亮度，” 团队成员、南安普敦大学教授塞巴斯蒂安・霍尼格在声明中说。“一旦我们进行了这些计算，我们就意识到这极其明亮。”
在已知的宇宙中，唯一和 AT2021lwx 一样亮的是超大质量黑洞。当这些黑洞以高速吞噬落入其中的恒星气体时，它们可以释放出被称为类星体的极其明亮的辐射。
“对于类星体，我们看到亮度会随着时间上下波动，” 团队成员、南安普敦大学教授马克・沙利文补充说。“但是回顾过去十年，没有探测到 AT2021lwx，然后突然它以宇宙中最亮的物体的亮度出现，这是前所未有的。”
虽然对于这个爆炸事件还有其他可能的解释，但天文学家目前倾向于这样一种解释：看到一团极其巨大的主要由气态氢或尘埃组成的云被从围绕黑洞的轨道上撞出并被吸入黑洞。只有当团队收集到更多关于 AT2021lwx 的数据时，才能最终确定。
该团队现在将在包括 X 射线在内的不同波长的光下观察这次爆炸。这样做可以揭示驱动它的过程是什么。他们还将进行计算机模拟，以确定他们关于被黑洞扰乱的巨大气体云的模型是否可以解释 AT2021lwx。
“随着新的设施，如维拉・鲁宾天文台的时空遗产巡天在未来几年上线，我们希望能发现更多这样的事件并更多地了解它们，” 怀斯曼在声明中总结道。“可能是这些事件虽然极其罕见，但能量如此巨大，以至于它们是星系中心随时间变化的关键过程。”
该团队的研究在发表于《皇家天文学会月报》的一篇论文中进行了讨论。