極端核瞬變事件（ENTs）比超新星罕見一千萬倍，其釋放的能量相當于100個太陽的總和。

夏威夷的天文學家發(fā)現(xiàn)了一種新型爆炸現(xiàn)象，這是有記錄以來最劇烈的恒星爆炸。

這就是“極端核瞬變事件”（Extreme Nuclear Transients, ENTs）：當超大質量黑洞撕裂質量至少是太陽三倍的恒星時，會觸發(fā)巨大的能量釋放。一個國際研究團隊在本周三（注：原文發(fā)布時間）發(fā)表于《科學進展》（Science Advances）期刊的一項研究中描述了這一新觀測到的現(xiàn)象，該發(fā)現(xiàn)將有助于天文學家研究遙遠的宇宙。

“我們觀測恒星被潮汐撕裂事件（Tidal Disruption Events）已有十多年，但這些ENTs完全不同，其亮度幾乎是通常所見事件的近十倍，”該研究的主要作者、夏威夷大學天文研究所的博士生杰森·辛克爾（Jason Hinkle）在W. M. 凱克天文臺（W. M. Keck Observatory）的一份聲明中表示。潮汐撕裂事件是指超大質量黑洞撕裂任何過于靠近的恒星，因此ENTs是潮汐撕裂事件的一種。

“ENTs不僅比普通的潮汐撕裂事件亮得多，而且它們能持續(xù)發(fā)光數(shù)年，其能量輸出甚至遠超已知最亮的超新星爆炸，”他補充道。

這一發(fā)現(xiàn)幾乎是偶然發(fā)生的。辛克爾在分析歐洲航天局蓋亞任務（Gaia mission）的數(shù)據(jù)以搜尋星系中心發(fā)出的持久耀斑時，偶然發(fā)現(xiàn)了2016年和2018年的兩個奇怪信號，由此開啟了一項長達數(shù)年的調查。與此同時，另外兩個獨立團隊在名為茲威基瞬變設施（Zwicky Transient Facility, ZTF）的天文巡天項目中，發(fā)現(xiàn)了2020年一個類似的耀斑。來自夏威夷W. M. 凱克天文臺的更多數(shù)據(jù)證實了2020年的事件與那兩個蓋亞事件具有相似性。

鑒于這些事件釋放的能量超過了科學已知的任何超新星，辛克爾及其同事得出結論：它們并非普通的恒星爆炸。巨大的能量釋放以及事件光變曲線的形狀表明，存在一個超大質量黑洞正在活躍地吸積物質（accretion）。然而，與常規(guī)的黑洞吸積（附近物質被加熱并發(fā)出不規(guī)則光線）不同，天文學家發(fā)現(xiàn)這些天體物理事件明顯涉及一個超大質量黑洞系統(tǒng)地撕裂并吞噬一顆巨星。

ENTs代表了宇宙中已知能量最劇烈的爆炸。該團隊記錄到的最強ENT事件 —— Gaia18cdj —— 釋放的能量是科學已知能量最高超新星的25倍。更廣泛地說，每個ENT釋放的能量相當于100個太陽在其整個100億年生命周期內發(fā)出的總能量。作為對比，一顆普通的超新星通常釋放的能量僅相當于一個太陽的能量。

“這些ENTs不僅僅標志著一顆大質量恒星生命的戲劇性終結，”辛克爾解釋道，“它們揭示了宇宙中最大黑洞成長的過程。” ENTs的發(fā)生頻率至少比超新星低一千萬倍。盡管如此，它們巨大的能量輸出對于天文學家研究遙遠的大質量黑洞將極為有用。

“因為它們如此明亮，我們可以在浩瀚的宇宙距離外觀測到它們 —— 而在天文學中，看得遠就意味著回溯時間長河，”研究的合著者、夏威夷大學天文研究所副教授本杰明·沙皮（Benjamin Shappee）說。“通過觀測這些持久的耀斑，我們能深入了解一個關鍵時期 —— 被稱為‘宇宙正午’（cosmic noon） —— 的黑洞成長過程。那時宇宙年齡只有現(xiàn)在的一半，是星系的活躍時期，其恒星形成速率和哺育中心超大質量黑洞的強度都是今天的十倍以上。”

從黑洞通向白洞的理論，到認為宇宙可能存在于一個黑洞之中，以及超大質量黑洞可能取代粒子對撞機的提議，這項最新研究加入了一系列揭示宇宙最神秘組成部分之一的研究行列。

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