今年早些时候，天文学家们正在密切关注来自兹威基瞬变设施(Zwicky Transient Facility)的数据，该设施是加利福尼亚州帕洛玛天文台(Palomar Observatory)的一个全天巡天项目，他们在前一天晚上没有观测到这种光的部分天空中发现了异常的闪光。粗略计算，这道闪光发出的光似乎比1000万亿个太阳还要多。

这个由美国宇航局、加州理工学院和其他地方的研究人员领导的团队，将他们的发现发表在一份天文学通讯上，该信号引起了世界各地天文学家的注意，包括麻省理工学院的科学家。在接下来的几天里，多架望远镜聚焦在信号上，收集x射线、紫外线、光学和无线电波段的多个波长的更多数据，以了解是什么可能产生如此巨大的光。

现在，麻省理工学院的天文学家和他们的合作者已经确定了这个信号的可能来源。在今天发表在《自然天文学》上的一项研究中，科学家们报告称，这个名为AT 2022cmc的信号可能来自一个超大质量黑洞以接近光速的速度喷射出来的相对论性物质喷流。他们认为，这束喷流是一个黑洞突然开始吞噬附近的一颗恒星，并在这个过程中释放出大量能量的产物。

天文学家已经观察到其他类似的“潮汐破坏事件”(TDEs)，即经过的恒星被黑洞的潮汐力撕裂。2022cmc的AT比迄今为止发现的任何TDE都要亮。该源也是迄今为止探测到的最远的TDE，大约在85亿光年之外——超过了宇宙的一半。

如此遥远的事件怎么会在我们的天空中显得如此明亮?该团队表示，黑洞的喷流可能直接指向地球，这使得信号看起来比喷流指向其他方向时更亮。这种效果是“多普勒增强”，类似于经过的警报声的放大。

AT 2022cmc是迄今探测到的第四个多普勒增强TDE，也是自2011年以来观测到的第一个这样的事件。这也是利用光学巡天发现的第一个TDE。

随着未来几年功能更强大的望远镜的启动，它们将揭示更多的tde，这可以揭示超大质量黑洞是如何成长的，以及如何塑造它们周围的星系。

“我们知道每个星系都有一个超大质量黑洞，它们在宇宙最初的100万年里很快就形成了，”合著者、麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所博士后Matteo Lucchini说。“这告诉我们，它们进食非常快，尽管我们不知道这一进食过程是如何工作的。所以，像TDE这样的来源实际上可以很好地探测这一过程是如何发生的。”

Lucchini在麻省理工学院的合作作者包括第一作者和研究科学家Dheeraj“DJ”Pasham、博士后Peter Kosec、助理教授Erin Kara和首席研究科学家Ronald Remillard，以及世界各地大学和机构的合作者。

疯狂

在AT 2022cmc的最初发现之后，Pasham和Lucchini利用国际空间站上运行的x射线望远镜——中子星内部成分探测器(nice)聚焦于信号。

“头三天一切看起来都很正常，”帕沙姆回忆道。“然后我们用x射线望远镜观察它，我们发现，光源太亮了。”

通常情况下，天空中这种明亮的闪光是伽马射线暴——大质量恒星坍缩时喷出的x射线辐射的极端喷流。

“这个特别的事件比最强的伽马射线暴余辉强100倍，”Pasham说。“这是一件非同寻常的事。”

随后，研究小组收集了其他x射线、射电、光学和紫外线望远镜的观测结果，并在接下来的几周内跟踪了信号的活动。他们观察到的最显著的特性是信号在x射线波段的极高亮度。他们发现at2022cmc的x射线发射在几周内波动了500倍，他们怀疑这种极端的x射线活动一定是由“极端吸积事件”驱动的，这一事件产生了一个巨大的搅动盘，比如潮汐破坏事件，撕碎的恒星在落入黑洞时产生了一个碎片漩涡。

事实上，该团队发现AT 2022cmc的x射线光度与之前探测到的三个tde相当，尽管比它们更亮。这些明亮的事件恰好产生了指向地球的物质喷流。研究人员想知道:如果AT 2022cmc的亮度是类似的瞄准地球的喷射流的结果，那么喷射流必须以多快的速度移动才能产生如此明亮的信号?为了回答这个问题，卢基尼对信号数据进行了建模，假设该事件涉及一架直冲地球的喷气式飞机。

“我们发现喷射速度是光速的99.99%，”Lucchini说。

要产生如此强烈的喷流，黑洞必须处于一个极其活跃的阶段——帕沙姆将其描述为“超级进食狂热”。

“它吞噬恒星的速度可能是每年太阳质量的一半，”Pasham估计。“很多这种潮汐破坏发生在早期，我们能够在一开始就捕捉到这一事件，在黑洞开始吞噬恒星的一周内。”

Lucchini补充道:“我们预计未来会有更多这样的tde。”“然后我们也许能说，最终，黑洞是如何发射这些极其强大的喷流的。”

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。