比太阳亮10万亿倍的黑洞超级耀发事件！

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在宇宙中，那些质量最大的恒星在生命尽头会产生耀眼的超新星爆发，随后其核心坍缩成黑洞。但一项新发表于《自然·天文学》杂志的研究显示，有一颗质量至少为太阳30倍的巨型恒星，却在命运的十字路口发生了“意外”：它尚未来得及完成超新星的华丽终章，便误入了一个超大质量黑洞的势力范围，然后被其撕裂、吞噬。


这一事件产生的黑洞耀发在短短数月内迅速变亮了40倍。在最亮的时候，其亮度相当于10万亿颗太阳发出的光芒。这是迄今为止观测到的最强大且最遥远的黑洞耀发。




 100亿光年外的活动星系核  


这次耀发是由一类被称为活动星系核（AGN）的“进食中的”超大质量黑洞发出的。这个AGN编号为J2245+3743，质量估计是太阳的5亿倍。这一事件最早于2018年由茨威基暂现源设施（ZTF）首次发现，同时也被卡塔利娜实时暂现巡天项目（CRTS）捕捉到。当时，天文学家并没有意识到它是一次超级耀发。


在2018年被首次观测后，研究人员利用帕洛玛天文台的200英寸海尔望远镜获取了其光谱，但当时并未发现任何异常。直到2023年，研究人员注意到，这个黑洞在经历五年后依然异常明亮，换言之，该耀发的衰减速度比预期更慢。于是他们使用位于夏威夷的凯克天文台进行了更深入的观测，结果显示该天体位于约100亿光年之外的遥远宇宙深处。


在如此遥远的距离上仍然如此明亮，这表明其喷射出的光束必定极为强烈。




  最可能得解释  


能量学分析显示，这个相距遥远又异常明亮的天体，与天文学家以往见过的任何AGN都不同。


为了找出原因，研究团队系统排查了各种可能性，比如，黑洞附近是否曾发生过超新星爆炸？又或者，这只是一场由光学效应造成的“假象”——也就是说，引力对光线的弯曲放大了亮度？但研究人员发现，这两种解释都与观测数据不相吻合。


最终，研究人员认定，最有可能的解释是——潮汐瓦解事件（TDE）：当一颗大质量恒星过于接近超大质量黑洞时，黑洞强大的引力将其撕裂，并在恒星逐渐螺旋式落向黑洞的过程中将其慢慢吞噬。


此外，由于J2245+3743的耀发至今仍未完全消退，这说明这颗恒星可能尚未被黑洞彻底吞噬——天文学家正在见证一颗恒星落入黑洞。


如果这种猜测属实，那么据研究人员估算，这颗正在被黑洞吞噬的恒星质量至少是太阳的30倍。




  可能很常见  


在迄今观测到的约100起潮汐瓦解事件中，大多数并非发生在AGN环境中。AGN由超大质量黑洞与其周围巨大、旋转的吸积盘组成，而AGN本身的“进食活动”会产生耀斑，这往往会掩盖潮汐瓦解事件信号，使其更难被发现。而J2245+3743这次“巨型耀发”规模太惊人，因此反而更容易被识别。


此前能量规模最大的一次疑似潮汐瓦解事件，是有着“恐怖芭比（Scary Barbie）”之称的ZTF20abrbeie，但其能量远不及本次事件。那个TDE同样被认为发生在一个AGN中，但其亮度仅为J2245+3743的1/30，且被吞噬恒星的质量估计仅为3到10个太阳质量。


研究人员表示，在继续跟踪这颗恒星的“死亡过程”的同时，他们也想知道耀发是否会逐渐变暗，还是会在光照射到周围气体和尘埃时再次闪耀。此外，他们还认为，这一发现表明，类似事件很可能在宇宙中普遍发生。因此，未来的大规模天文巡天任务，将有望发现更多类似的“宇宙灯塔”。

#参考来源：

https://www.caltech.edu/about/news/black-hole-flare-is-biggest-and-most-distant-seen

https://www.nature.com/articles/d41586-025-03597-1

https://www.nature.com/articles/s41550-025-02699-0

#图片来源：

封面图&首图：Caltech/R. Hurt (IPAC)

ress

恒星被吞噬时会发光吗？

922b3eb6

祝你再接再厉

superzhzh

我个人认为黑洞超级耀发现象是宇宙空间外星生物人用凹凸镜反射一个太阳光，但我们人类用帕洛玛天文台的200英寸海尔望远镜看到的是产生耀眼的超新星爆发（黑洞）。

镜花水月

100亿光年之外是怎么计算出来的？