轰隆！天文学家刚观望了3年太空愤怒中最大的爆炸

By Robert Lea

2023/5/12

Science & Astronomy

这个爆炸持续了三年，并且是像强大的最亮超新星的十倍一样。

(Image credit: John A. Paice)

天文学家已经目睹了太空中最大的爆炸。

这次标榜为AT2021lwx的爆炸事件被观察到比任何已知的超新星更亮十倍，超新星是大质量恒星死亡时发生的爆炸。超新星爆炸只持续几个月，这种爆炸事件已经暴怒至少三年。

AT2021lwx的亮度也比被超大质量黑洞撕裂开和吞噬恒星发射的光更亮三倍，叫“潮汐破坏事件”或“TDE” 的发生。这次爆炸距离地球约80亿光年远，因此当宇宙只有60亿岁时发生。

AT2021lwx于2020年首次被加利福尼亚州的兹威基瞬态设施发现，然后被位于夏威夷的小行星地球撞击最后警报系统（ATLAS）发现。这两个系统都被设计来勘察夜空中的随时间迅速变化亮度也叫“瞬态”的天文事件。这种亮度中的变化能表明宇宙深处一个超新星或伽马射线暴（GRB）或某些离家远更近的东西如一个彗星或小行星。

尽管三年前被这些设施发现，但直到现在为止还不知道爆炸AT2021lwx的规模和威力。

领导这项研究的南安普顿大学研究员菲利普怀斯曼在一封电子邮件声明中说，“我们偶然碰到了这个，因为当我们正在搜索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在消失掉之前只持续几个月，对一个某些明亮的东西两年多是立即的不寻常的”。

怀斯曼和天文学家团队认为，AT2021lwx可能是一个黑洞剧烈的破坏质量比太阳更大数千倍的气体云的结果。随它这样做，黑洞吞噬了气体云的碎片，发送冲击波进入气体的剩余部分和进入围绕它更宽的甜甜圈形尘埃环中，造成它们来发射明亮的电磁辐射。

像这样的事件以前已经被见过，它们是罕见的。更重要的是，以前没有一个已经被见证是在AT2021lwx的尺度上的。

虽然AT2021lwx实际上并不像被天文学家在2022年发现的伽马射线暴GRB 221009A一样亮，但这个来自24亿光年外爆发的事件在探测到后只持续了十个小时。即便这对一个伽马射线暴相当长，但这意味着AT2021lwx在它的整个生命周期比这个伽马射线暴本身做了的已经放出远更多的能量。

测量一个宇宙爆炸的威力

在它的最初发现之后，这一发现背后的研究小组继续用几种不同的望远镜检查 AT2021lwx，包括尼尔·盖雷尔斯威福特望远镜、智利的新技术望远镜和西班牙拉帕尔马的加那利岛大望远镜。

在这些观察之后，研究人员拿上了事件发射的光谱并将它分解成它的组成波长，测量围绕事件多少光被发射和吸收。这允许研究人员来计算到AT2021lwx源的距离。

团队成员和南安普敦大学教授瑟巴思申霍妮阁在声明中说，“一旦你知道到天体的距离以及它对我们出现多亮，你能计算在天体源头的亮度，一旦我们进行了这些计算，我们意识到这是极端的明亮的”。

在已知的宇宙中唯一像AT2021lwx一样明亮的是超大质量黑洞。当这些黑洞吃食高速落入其中的恒星气体时它们能放掉令人难以置信的叫类星体的明亮辐射。

团队成员和南安普顿大学教授马克苏丽万补充道，“对一个类星体，我们看到亮度随着时间上下闪烁，但回看十多年没有检测到AT2021lwx，然后突然的它以宇宙中最亮的东西的亮度出现，这是前所未有的” 。

虽然对爆炸事件有其他可能的解释，但天文学家目前倾向于看到一个极端大的主要是气态氢或尘埃的云被从它的围绕黑洞周围的轨道敲并吸进它解释。当团队已经收集了更多有关 AT2021lwx 的数据时才能最终确定这一点。

RELATED STORIES:

— Boom! Scientists spot the biggest known explosion in the universe

— Did scientists solve the mystery of the super-bright exploding 'cow' in space?

— Scientists witness a white dwarf's massive X-ray explosion for the 1st time ever

该团队现在将观察不同波长的光（包括X射线）的爆炸。这样做可以揭示事件的温度以及什么正在推动它的过程。他们还将进行计算机模拟来发现是否他们的一个泰坦尼克气体云模型被一个黑洞破坏可以解释AT2021lwx。

怀斯曼在声明中总结道，“用新设施，如在未来几年内上线的维拉鲁宾天文台的空间和时间遗产堪查我们希望发现更多这样的事件并更了解关于它们，可能是这些事件虽然极其罕见但能量是如此之大，以至于它们对星系中心如何随时间变化是关键过程”。

该团队的研究在发表在《皇家天文学会月刊》上的一篇论文中进行了讨论。