本網綜合 Will Dunham 報導 科學家觀測到超大品質黑洞釋放出有史以來能量最強的爆發,這頭宇宙怪獸顯然是在撕碎併吞噬了一顆過於靠近的黑洞的巨型恒星時引發了這場爆發。
研究人員稱,該爆發在峰值時亮度達到太陽的10萬億倍。該爆發源自一個品質約為太陽3億倍的黑洞,位於距地球約110億光年的遙遠星系中。光年是光在一年內傳播的距離,約合5.9萬億英里(9.5萬億公里)。
黑洞是密度極高的天體,其引力強大到連光都無法逃脫。據信大多數星系中心都存在這樣的黑洞。本次研究中的黑洞品質極其龐大——例如,其品質遠超銀河系中心約400萬倍太陽品質的黑洞。
研究人員指出,此次爆發最可能的成因是巨星被吸入黑洞。當這顆不幸恒星的物質向內墜落時,在抵達黑洞的“無返回點”時引發了能量爆發。
研究人員推測該恒星品質至少為太陽的30倍,可能高達200倍。他們認為這顆恒星原本屬於圍繞黑洞運行的恒星群,可能因與鄰近天體的相互作用而被推近至危險區域。
“合理推測是它在圍繞超大品質黑洞的原始軌道上與另一更龐大天體發生碰撞,導致其被撞入黑洞區域,”加州理工學院天文學家馬修·格雷厄姆解釋道。他作為該研究首席作者,於本週二在《自然·天文學》期刊發表了這項成果。
“碰撞使其軌道變得極度橢圓,最近距離經過時便過於接近超大品質黑洞——事實證明距離實在太近了,”格雷厄姆補充道。
超大品質黑洞周圍環繞著被其引力捕獲的氣體和塵埃盤,這些物質正不斷向內坍縮。
“無論具體過程如何,這顆恒星最終靠近到足以被超大品質黑洞’拉麵化’——即在極近距離下因引力增強而被拉伸成細長形狀。” “隨後這些物質在墜入黑洞時形成螺旋狀落入超大品質黑洞內部,”紐約市立大學曼哈頓社區學院及研究生中心的天文學家、研究合著者K.E.薩維克·福特解釋道。
爆發現象源於被撕裂恒星的氣體在墜入深淵時受熱發光。
據推測,涉事恒星具有異常龐大的品質。
“如此龐大的恒星極為罕見,一方面是因為品質較小的恒星誕生頻率遠高於巨星,另一方面是巨星壽命極其短暫。”福特解釋道。
研究人員推測,圍繞超大品質黑洞運行的恒星可能通過吸積黑洞周圍的旋轉物質而增大品質,從而形成異常龐大的天體。
研究團隊通過加利福尼亞、亞利桑那和夏威夷的望遠鏡觀測到此次耀斑。他們排除了其他可能成因:恒星生命終結時的爆炸、黑洞噴射的物質流,以及可能使微弱事件顯得更強烈的引力透鏡效應。這些假設均與觀測數據不符。
由於光傳播所需的時間,天文學家觀測此類遙遠事件時,實際上是在回溯宇宙更早期的歷史。
在觀測期間,該爆發亮度增強了40倍,顯然是由於恒星物質不斷落入黑洞所致,並在2018年6月達到峰值。其亮度是此前觀測到的任何黑洞爆發事件的30倍。該爆發仍在持續但亮度逐漸減弱,整個過程預計將持續約11年。
“爆發仍在衰減中,”格雷厄姆表示。