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大家好，我是魅力科學(xué)君，今天我們要聊的話題是：根據(jù)一項(xiàng)近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的新研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)已知宇宙中最猛烈的爆發(fā)。
此次發(fā)現(xiàn)的序幕，是由“蓋亞”探測(cè)器偶然拉開的，這個(gè)探測(cè)器的主職，其實(shí)是繪制一幅前所未有的銀河系三維高精度星圖，為數(shù)以億計(jì)的恒星測(cè)量精確的位置、距離和運(yùn)動(dòng)，所以它每天都在孜孜不倦地“掃視”，收集海量數(shù)據(jù)。 就在這些數(shù)據(jù)之中，科學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)了來自遙遠(yuǎn)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(xué)家將其稱為“Gaia16aaw”和“Gaia18cdj”，觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，它們的信號(hào)異常強(qiáng)烈，持續(xù)時(shí)間也比已知任何瞬變事件都要長(zhǎng)。 在后續(xù)的研究中，科學(xué)家將它們的數(shù)據(jù)，與之前由“茲威基瞬變?cè)O(shè)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(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些事件在性質(zhì)上高度相似，而這也就意味著，它們應(yīng)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(jìn)行比較。簡(jiǎn)而言之，超新星爆發(fā)是大質(zhì)量恒星在“壽終正寢”時(shí)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(shí)間內(nèi)可以照亮其所在的整個(gè)星系。 一顆典型的超新星爆發(fā)，其總能量輸出大約相當(dāng)于太陽“終其一生”所釋放的全部能量，這已經(jīng)相當(dāng)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(jù)科學(xué)家的計(jì)算，其總能量輸出，可以達(dá)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?yàn)槿绱?，科學(xué)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(jī)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(yīng)該是一種“超級(jí)升級(jí)版”的“潮汐瓦解事件”（Tidal Disruption Events）。 簡(jiǎn)單來講，所謂“潮汐瓦解事件”，是指當(dāng)一顆恒星過于靠近一個(gè)黑洞時(shí)，黑洞的強(qiáng)大引力會(huì)對(duì)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(qiáng)度不同，最終會(huì)將恒星撕裂成碎片。
被撕碎的恒星物質(zhì)，大部分會(huì)螺旋式地墜向黑洞，形成一個(gè)圍繞黑洞高速旋轉(zhuǎn)的“吸積盤”，在此過程中，物質(zhì)的速度可以接近光速，并因?yàn)閯×业哪Σ梁鸵嚎s而被加熱到極高的溫度，從而釋放出大量的能量，產(chǎn)生非常明亮的光芒，以至于即使隔著遙遠(yuǎn)的距離，我們都可以觀測(cè)得到。 所以一個(gè)合理的推測(cè)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(zhì)量至少是太陽3倍以上的大質(zhì)量恒星，而“負(fù)責(zé)”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(zhì)量黑洞，其質(zhì)量可以高達(dá)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(huì)遠(yuǎn)超我們此前的認(rèn)知。 科學(xué)家表示，幾乎每個(gè)星系的中心都潛藏著一個(gè)超大質(zhì)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(zhì)量的，一直是我們正在努力探索的謎團(tuán)，而此次發(fā)現(xiàn)的這些事件，有望為我們提供一個(gè)寶貴的證據(jù)。
因?yàn)樗鼈兎浅Ｃ髁粒覀兛梢栽诜浅＿b遠(yuǎn)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(shí)是它們?cè)诤芫弥暗臉幼?，所以如果它們真的是“超?jí)升級(jí)版”的“潮汐瓦解事 就目前的情況來看，這也只能說是一種推測(cè)，實(shí)際情況是否真是如此，還有待進(jìn)一步探索。期待在未來的研究中，科學(xué)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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