天文学家发现迄今最大宇宙爆炸

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天文学家发现迄今最大宇宙爆炸

作者：Philip Wiseman  来源：《皇家天文学会月报》 发布时间：2023/5/16 9:31:44

英国一个天文学家团队发现了有史以来最大的宇宙爆炸。这次爆炸比任何已知的超新星亮 10 倍多，比恒星落入超大质量黑洞的最亮潮汐破坏事件亮 3 倍。5 月 12 日，相关研究发表于《皇家天文学会月报》。


黑洞吞噬气体的艺术想象图。图片来源：John A. Paice

这次被称为 AT2021lwx 的爆炸目前已经持续了 3 年多，而大多数超新星仅为几个月。它发生在近 80 亿光年外，当时宇宙“年龄”大约为 60 亿岁，目前仍可被望远镜阵列探测到。

研究人员认为，爆炸可能因巨大的气体云而产生。气体云比太阳大几千倍，被一个超大质量黑洞剧烈破坏。云的碎片会被吞噬，通过其残余物发出冲击波，并进入黑洞周围一个巨大的尘埃“甜甜圈”。这样的事件非常罕见，以前人们从未见过如此大规模的事件。

去年，天文学家目睹了有记录以来最明亮的爆炸——被称为 GRB 221009A 的伽马射线暴。虽然它比 AT2021lwx 更亮，但只持续了一小段时间。这意味着 AT2021lwx 爆炸释放的总能量要大得多。

AT2021lwx 于 2020 年首次被美国加利福尼亚州的兹威基瞬态研究设施探测到，随后被位于夏威夷的“小行星对地撞击最后预警系统”捕捉到。到目前为止，爆炸的规模还不得而知。

“这是一次偶然发现。”领导这项研究的南安普顿大学研究员 Philip Wiseman 说，“在寻找一种超新星时，我们的搜索算法标记了它。大多数超新星和潮汐破坏事件只持续几个月就消失了，而它很不寻常。”

该团队使用几种不同的望远镜对此进行了进一步研究，包括尼尔·盖尔斯·斯威夫特望远镜、新技术望远镜、加那利大型望远镜。

通过分析光谱，将其分解为不同波长，并测量光谱的不同吸收和发射特征，该团队能够测量出天体的距离。

论文合著者、南安普顿大学教授 Sebastian Honig 表示：“一旦你知道了天体的距离以及它在我们看来有多亮，就可以计算出其源头的亮度。我们意识到这次爆炸是非常明亮的。”

宇宙中唯一与 AT2021lwx 亮度相当的是类星体，即超大质量黑洞在吞噬星系中心巨量气体过程中发出强光。论文合著者、南安普顿大学教授 Mark Sullivan 解释说：“类星体发出的光通常闪烁不定，而 AT2021lwx 在 3 年前突然出现，至今仍在发光，这前所未见。”

关于是什么导致了这次爆炸，目前尚无定论。但南安普顿大学领导的研究小组认为，最可行的解释是一团巨大的气体云（主要是氢气）偏离了轨道，落入黑洞。

研究小组现在正着手收集更多关于爆炸的数据，还将升级计算模拟，以测试其是否与他们关于爆炸原因的理论相符。“我们希望发现更多这样的事件，并了解更多关于它们的信息。”Wiseman 表示。

（来源：中国科学报 王方）

相关论文信息： https://doi.org/10.1093/mnras/stad1000