新研究揭示迄今观测的最亮黑洞爆发可能成因

美国加州理工学院等机构研究人员近日在英国《自然-天文学》杂志上发表论文说，他们观测到迄今已知的最亮黑洞爆发事件，这场“烟花表演”的峰值亮度比太阳亮10万亿倍以上，该事件可能源于一颗质量达太阳30多倍的恒星被黑洞撕裂和吞噬的过程。

据研究人员介绍，该天体爆发事件最早于2018年被加州理工学院的兹威基瞬态研究设施（ZTF）和美国卡塔利娜实时暂现巡天（CRTS）项目捕捉到，但起初天文学家并未意识到它是一次超级黑洞爆发事件。

在被发现的当年，该天体亮度在数月内上涨约40倍。此后直到2023年，该天体仍异常明亮，研究人员意识到，他们可能见证了某种不同寻常的能量释放过程。他们利用美国夏威夷州的凯克天文台进行更深入观测，发现该天体位于约100亿光年之外的遥远宇宙。计算显示，其峰值亮度超过太阳亮度10万亿倍。

研究人员分析了多种可能导致如此剧烈天体爆发的原因，排除超新星爆发或引力透镜效应等可能性，认为最可能的解释是“潮汐瓦解事件”：当一颗大质量恒星过于靠近超大质量黑洞，黑洞强大的引力将恒星撕裂，并在恒星逐渐螺旋式落入黑洞过程中缓慢将其吞噬。

研究认为，被吞噬恒星的质量至少是太阳的30倍。导致该事件的黑洞位于活动星系核，后者是由星系中心超大质量黑洞猛烈吸入周围物质而形成的强烈活跃的天体物理系统。由于活动星系核本身的“进食活动”也会产生耀斑，往往会掩盖“潮汐瓦解事件”信号，而这次超级爆发的惊人规模使其能够被识别。由于耀斑亮度尚未完全衰减，说明恒星尚未被彻底吞噬。

研究人员将继续观测恒星的消亡过程，后续将重点关注光束是否会逐渐暗淡，或在与周围气体和尘埃作用后再次爆发。