天文学家目睹了一次宇宙爆炸,释放的能量相当于400亿颗太阳。这个事件被称为“威皮特”,是一个惊人的潮汐扰动事件(TDE)例子,源于一颗超大质量的恒星被黑洞撕裂和吞噬。

TDE发生在恒星游荡得太靠近黑洞时。黑洞周围的巨大引力产生强烈的潮汐力,同时压缩和拉伸这些恒星,形成“恒星意大利面”的细丝。这些恒星意大利面就像意大利面绕着叉子一样缠绕在黑洞周围,形成一个旋转的气体和尘埃流,称为吸积盘,逐渐为这个宇宙巨兽提供物质。然而,黑洞的吞噬方式很混乱,其中一些被称为恒星残骸的物质会以平行喷流的形式从它们周围喷出。

即便在这些强大而剧烈的事件中,威皮特(正式名称为AT2024wpp)也脱颖而出,成为有史以来最大的宇宙爆炸事件之一,是一个完全不同规模的潮汐扰动事件(TDE)。

“我们发现了我们认为是一个黑洞与一个巨大的伴随恒星合并的现象,它将伴随恒星撕扯成一个供黑洞吞噬的盘。这真是一个罕见又让人惊叹的现象,”来自英国利物浦约翰摩尔斯大学的团队负责人丹尼尔·珀利在一份声明中说。

“尽管我们怀疑它是什么,但这仍然是非凡的。这比任何类似事件的能量都要强大得多,超过了任何已知的由恒星坍缩造成的爆炸。这些事件不仅帮助我们识别黑洞,还提供了一种新的方法来了解黑洞出现的位置、形成和增长的过程,以及这一切背后的物理机制。”

追踪威尔士猎犬

追踪威尔士猎犬

AT2024wpp 首次由加利福尼亚州帕洛马天文台的兹维基瞬态设施的天文学家们发现。它引人注目,因为它与宇宙爆炸AT 2018cow相似,这是一种亮度介于平均超新星的 10 到 100 倍之间的恒星爆炸。

威尔士猎犬还类似于一种发光快速蓝色光瞬变体 (LFBOT),这是一种极其明亮的光爆发,在距离数十亿光年的地方可见,通常持续几天,并发出从光学谱的蓝色端到紫外线和 X 射线波长的高能辐射。尽管已经探测到数十个此类事件,但 LFBOT 仍然不太明了,科学家们已将其与恒星的毁灭联系起来。

研究人员通过加那利群岛的利物浦望远镜和美国宇航局的“斯威夫特”航天器对Whippet进行了后续观察,确认它极其蓝并发出X射线,这正是我们对LFBOT的预期。加州大学洛杉矶分校(UCLA)的R. Michael Rich和加州理工学院(Caltech)的Yu-Jing Qin确认了Whippet的距离,并且确认这不是普通的超新星。再加上Whippet的温度极高,得出的结论是这一事件是由于黑洞撕裂了一颗恒星引起的。

对Whippet的进一步研究发现了一个强大的冲击波,从中央源向外传播,速度大约是光速的20%,即每小时约134百万英里(约215百万公里),冲击周围的气体。这大约是洛克希德·马丁F-16战斗机最高速度的90,000倍快。

这些冲击波在大约半个地球年后消散,当它们到达被摧毁的恒星留下的外气泡时。

然而,科学家们对“威皮特”的研究还没有完全搞清楚。研究小组发现氦以大约1300万英里每小时(约2100万公里每小时)的速度从源头移动。这表明某种密集的结构在这次潮汐破坏中幸存下来,并朝我们这边以大约750倍于美国航天飞机的最高速度移动。

团队认为这可能是被黑洞“意大利面化”的注定要毁灭的恒星的核心发射的一股物质流。另一种可能性是,这股氦流可能是该系统中第三个天体产生的,因为它受到黑洞在吞噬恒星小吃时发射的粒子和X射线的轰击。

团队的研究在亚利桑那州的凤凰城的美国天文学会(AAS)会议上进行了展示,并已被《皇家天文学会月刊》接受发表。