黑洞撕碎大质量恒星引发史上最强恒星爆炸

天文学家观测到了一次异常强烈的宇宙事件，他们认为该事件是由一个黑洞撕裂其巨大的伴星引发的，释放的能量远超过典型的超新星爆发。来源：SciTechDaily

一个黑洞在一次破纪录的爆炸中撕碎了一颗大质量恒星，但天文学家随后发现的东西可能更值得关注。

黑洞是宇宙中最具破坏性的天体之一，但天文学家最近观测到一个黑洞实施了一种前所未有的宇宙暴力行为。一项新发现的事件似乎显示，一个黑洞正在撕裂一颗大质量恒星，引发的爆炸威力如此巨大，超过了所有已知的恒星坍缩爆炸记录。

这一事件官方名称为AT2024wpp，昵称惠比特，曾短暂释放出相当于4000亿颗太阳的能量。这使其比典型的超新星爆发强大得多，也比此前观测到的任何由恒星坍缩引发的爆炸都要明亮。

研究人员认为，这次爆发始于一颗大质量恒星过于靠近黑洞之时。黑洞巨大的引力将恒星拉伸并撕碎，将其部分物质吸入一个超热盘。当碎片向内螺旋运动时，它释放出强烈的X射线，并将一股强大的风推入恒星在最终毁灭前脱落的气体中。

利物浦约翰摩尔斯大学天体物理学副教授、该研究的主要作者丹尼尔珀利在一次学术会议上描述了这一场景：我们发现了一个我们认为是黑洞与一颗大质量伴星合并的现象，黑洞将伴星撕碎成一个盘状物，为自身提供物质。这是一种罕见且令人敬畏的现象。

破纪录的宇宙爆炸内部

天文学家此前曾观测到黑洞在被称为潮汐瓦解事件的现象中摧毁恒星。惠比特的不同寻常之处在于其规模、速度和亮度。它还属于一种罕见的类别，称为明亮快速蓝色光学暂现源（简称LFBOTs），这类天体在蓝光和紫外光下会发出明亮的耀斑，并且比普通超新星消退得快得多。

康奈尔大学天文学助理教授、该研究的合著者安娜何（AnnaHo）在惠比特（Whippet）的光线到达地球后不久，利用位于加利福尼亚州帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施发现了它。一天之内，加那利群岛的利物浦望远镜和美国国家航空航天局的Swift卫星证实，该物体呈深蓝色并产生X射线。

加州大学洛杉矶分校的R迈克尔里奇和加州理工学院的秦玉京所做的距离测量表明，该爆炸的能量远超普通超新星。其极高的温度和快速的演化反而指向一颗恒星被黑洞撕裂并吞噬。

尽管我们已经猜到了它是什么，但它仍然非同寻常，珀利说。这比任何类似事件的能量都要大很多倍，也超过了任何已知的由恒星坍缩驱动的爆炸。

这些事件不仅帮助我们识别黑洞，还为我们提供了一种新方法来确定黑洞的位置、它们如何形成和生长，以及这一过程背后的物理学原理，珀利补充道。

冲击波揭示恒星的最后时刻

惠比特（Whippet）还揭示了天文学家通常无法直接观测到的东西：一颗濒死恒星周围的隐藏气体。一道冲击波以约五分之一光速向外传播，撞击附近的致密物质，大约半年后突然消失。研究人员认为，当冲击波到达恒星在最终阶段前失去的气体所形成的气泡外缘时，就会逐渐减弱消失。

周围的气体帮助将黑洞的吸积过程转变为一场耀眼的景象。黑洞周围的吸积盘产生了X射线和一股强大的气体风，这股风猛烈撞击了恒星早期的外流物质。这种碰撞产生了最初几天观测到的蓝色光学和紫外辐射，随后又出现了射电和毫米波信号。

一个至今仍挑战天文学家的谜团

最奇怪的线索之一是在事件开始逐渐平息后才出现的。凯克天文台、麦哲伦天文台和甚大望远镜的早期观测几乎没有发现可识别的化学特征。后来，出现了微弱的氢和氦的迹象。氦正以每秒6000多公里（约每秒3700英里）的速度向地球移动，这表明一些致密结构在最初的爆炸中幸存了下来。

团队认为这可能是黑洞撕裂恒星时从其核心拉出的物质流。另一种更具推测性的可能性是，该系统中的另一个天体——或许是第三颗恒星——受到了黑洞粒子风与X射线辐射的冲击。

《由黑洞吸积驱动的极亮快速紫外暂现源》，作者：丹尼尔A珀利、安娜YQ何、佐伊麦格拉思、迈克尔卡米洛、卡西塞维利亚、陈萍、吉纳维芙施罗德、塔亚戈夫林西格尔、亚历山德拉博切内克、秦玉静、詹姆斯H吉兰德斯、本杰明阿蒙德、约瑟夫P安德森、伊戈尔安德烈奥尼、阿马尔阿里扬、埃里克C贝尔姆、约书亚S布鲁姆、托马斯德布尔、乔纳森卡尼、伊拉里亚卡亚佐、肯C钱伯斯、帕诺斯查拉兰波普洛斯、陈庭婉、陈TracyX、埃里克R考夫林、迈克尔考夫林、米歇尔丹内菲尔德、乔治斯迪米特里亚迪斯、克里斯托弗弗雷姆林、丹妮尔弗罗斯蒂格、阿维沙伊加尔亚姆、路易斯加尔巴尼、安贾沙伊甘戈帕迪亚、梅尔齐根德里赫、马修J格雷厄姆、马里乌什格罗马茨基、史蒂文L格鲁姆、克劳迪娅P古铁雷斯、K瑞安海因兹、马克E胡伯、科西莫因塞拉、本杰明C凯泽、曼西M卡斯利瓦尔、尼洛E科伊维斯托、林建诚、刘畅、托马斯B洛、尤金马格尼尔、阿希什A马哈巴尔、安德鲁米利根、帕洛玛明格斯、杰弗里莫、托马斯E穆勒布拉沃、马特尼科尔、普里西拉J佩西、朱利亚诺皮尼亚塔、约西亚珀德姆、纳比尔雷姆图拉、R迈克尔里奇、安维沙萨胡、阿维纳什辛格、斯蒂芬J斯玛特、伊恩A史密斯、杰斯珀索勒曼、戈库尔斯里尼瓦萨拉加万、舒巴姆斯里瓦斯塔瓦、罗伯特D斯坦、史蒂夫舒尔茨、杰克W特韦德、理查德温斯科特、雅各布L怀斯、严林、大卫R杨，2024年5月15日，《皇家天文学会月刊》，DOI：10.1093mnrasstag678。

相关知识

黑洞是宇宙中引力极强的天体，由大质量恒星耗尽核燃料后坍缩形成。它的引力强大到连光都无法逃脱，边界被称为事件视界。虽无法直接观测，但科学家可通过其吸积盘辐射、引力波等间接探测，是研究宇宙演化与广义相对论的关键对象。

BY: Liverpool John Moores University

FY: AI

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