天文學家揭示了有史以來最大的宇宙爆炸事件AT2021lwx
由南安普頓大學領導的一個天文學家小組已經發現了有史以來最大的宇宙爆炸。這次爆炸比任何已知的超新星(爆炸的恆星)都要亮十倍以上,比最亮的潮汐破壞事件(一顆恆星落入一個超大質量的黑洞)要亮三倍。
這個被稱為AT2021lwx的爆炸目前已經持續了三年多,相比之下,大多數超新星只在幾個月內有明顯的亮度。它發生在近80億光年之外,當時宇宙大約有60億年的歷史,並且仍然被一個望遠鏡網絡所探測。
研究人員認為,這次爆炸來自巨大的氣體雲,可能比我們的太陽大幾千倍,它被一個超大質量的黑洞猛烈破壞。雲的碎片被吞噬,通過其殘餘物發出衝擊波,並進入黑洞周圍一個巨大的塵埃”甜甜圈”。這樣的事件非常罕見,以前沒有人見證過這種規模的事件。
去年,天文學家目睹了有記錄以來最亮的爆炸–被稱為GRB 221009A的伽瑪射線暴。雖然這比AT2021lwx更亮,但它只持續了一小部分時間,這意味著AT2021lwx爆炸所釋放的總體能量要大得多。
這項研究的結果今天(2023年5月12日,星期五)發表在《皇家天文學會月刊》上。
AT2021lwx在2020年首次被加利福尼亞的茲威基瞬變設施探測到,隨後被位於夏威夷的小行星地面撞擊最後警報系統(ATLAS)發現。這些設施對夜空進行勘察,以探測亮度迅速變化的瞬時物體,表明超新星等宇宙事件,同時也發現小行星和彗星。直到現在,這次爆炸的規模還不為人所知。
研究小組用幾個不同的望遠鏡進一步調查了這個物體:尼爾-蓋爾斯-斯威夫特望遠鏡(由美國宇航局、英國和意大利合作)、智利的新技術望遠鏡(由歐洲南方天文台操作)以及西班牙拉帕爾馬的大加那利望遠鏡。
通過分析光的光譜,將其分割成不同的波長,並測量光譜的不同吸收和發射特徵,該小組能夠測量與該物體的距離。
“一旦你知道與該物體的距離以及它在我們看來有多亮,你就可以計算出該物體在其源頭的亮度。一旦我們進行了這些計算,我們就意識到這是非常明亮的,”來自南安普敦大學的塞巴斯蒂安-霍尼格教授說,他是這項研究的共同作者。
宇宙中唯一像AT2021lwx那樣明亮的東西是類星體–超大質量的黑洞,有不斷的氣體以高速落在它們身上。
同樣來自南安普頓大學的馬克-沙利文教授,也是該論文的另一位共同作者,解釋說:”對於一個類星體,我們看到亮度隨著時間的推移而上下閃爍。但是回顧十年來,沒有發現AT2021lwx,然後突然出現了宇宙中最亮的東西的亮度,這是前所未有的。”
關於什麼原因會導致這樣的爆炸,有不同的理論,但南安普敦領導的團隊認為最可行的解釋是一個極其巨大的氣體雲(主要是氫)或塵埃,它們偏離了圍繞黑洞的軌道,被送了進去。
該小組現在正著手收集更多關於爆炸的數據–測量不同的波長,包括可以揭示物體表面和溫度的X射線,以及正在發生的基本過程。他們還將進行升級的計算模擬,以測試這些模擬是否與他們關於爆炸原因的理論相匹配。
菲利普-懷斯曼博士補充說:”隨著新的設施,如維拉-魯賓天文台的空間和時間遺產調查,在未來幾年內上線,我們希望能發現更多像這樣的事件,並對它們有更多了解。可能這些事件雖然極其罕見,但能量很大,是星系中心如何隨時間變化的關鍵過程。”