“发光快速冷却体”，一个很新的东西！

超强力太空大爆炸！可能是由黑洞撕裂恒星引发！

此爆炸两周内所释放的能量，几乎等于太阳一生所释放的能量。

一副描绘了一个黑洞撕裂一颗恒星的插图，这类事件可能是导致发光快速冷却现象出现的原因。发光快速冷却被认作是宇宙中最剧烈、最迅速的爆炸。

一个全新类型的宇宙级爆炸案例，可能是由小型或中型的黑洞撕裂恒星造成的，这种爆炸的威力远超大多数超新星。

天文学家们通过位于夏威夷、智利和南非的ATLAS自动化望远镜网络，从距地球约20亿光年的一个红色星系中看到了这场被命名为AT2022aedm的爆炸，并很快认定这是前所未见得。

“我们一直在寻找非标准类型及表现怪异的超新星，每年都会发现数百颗甚至数千颗这类超新星。”这一发现背后的团队负责人、贝尔法斯特女王大学的天体物理学家马特·尼科尔（Matt Nicholl）在太空网上发文表示：“AT2022aedm之所以引人注目，是因为，它是我们见过的最明亮的爆炸之一，也是在达到峰值（在爆炸过程中达到的最大亮度或最大能量释放状态）后，能量消散最快的爆炸之一。”

尼科尔和其团队发现的这次爆炸所释放出的能量是一颗普通超新星所释放能量的100倍。加之，通常超新星会在几个月内消散，但尼科尔指出，AT2022aedm在短短14天内就消散到了其原来亮度的1%，而后就完全消失了。这意味着AT2022aedm仅用两周时间就可以释放出太阳整整一生——100亿年的能量。

难怪AT2022aedm会给团队带来冲击，并为自己赢得一个类别——此次发现后，科学家们将其定义为首个发光快速冷却体（Luminous Fast Cooler，简称LFC）。此名不仅致敬了其非同寻常的爆炸量级，同时也致敬了尼科尔和同事们对英超足球队利物浦足球俱乐部的热爱，此足球俱乐部的缩写名亦为"LFC"。

尼科尔解释道：“我认为解释像AT2022aedm这类LFC，最有希望的模型可能会涉及黑洞摧毁恒星。”

这是他和他的团队在初次排除一些不可靠猜想后得到的结论。

不寻常的猜想：如何将矛头指向破坏性黑洞

尼科尔和贝尔法斯特女王大学的科学家们首先要做的是排除宇宙灾变的一些常见猜想。

这次爆炸的威力极强，速度极快，已完全不同于常规的超新星爆炸。而观察此次爆炸起源处，这些刚好成为了辨别发光快速冷却体（FLC）——这种全新现象的有利特征。

超新星最常见的类型之一，是当质量超过太阳8倍的巨大恒星耗尽核聚变燃料时，所形成的核塌缩超新星(又称Ⅱ型超新星，英文:Super nova Ⅱ)。恒星内核不再能够对抗引力作用，最终坍缩，并在恒星外层的星际残骸中心留下一个黑洞或一颗中子星。

尼科尔解释道：“AT2022aedm不可能是一颗普通的核塌缩超新星，因为在它所在的星系，只发现了古老的低质量恒星，它的质量远不足太阳质量的8倍，而这却是超新星形成的必要条件。”

另一种可能，当被称为白矮星的恒星残余从伴星上剥离物质时，会发生一种常见的太空爆炸，即Ia型超新星。 这种物质的剥离，使白矮星超过了触发超新星和产生中子星或黑洞所需的质量极限，而这些事件都会存在辐射外散。因此，天文学家们称它们为“标准烛光”（即宇宙中已知光度的天体，这些天体被用作测量天体距离的重要工具），并用它们来精确计算宇宙距离。

然而AT2022aedm看起来却完全不像它们。

这导致团队将矛头指向黑洞。但即便如此，他们还是能够排除一些常见的猜想。

一位艺术家对恒星在接近超大质量黑洞而被撕裂时的想象图（图片来源:ESO/M. Kornmesser）

超大质量黑洞被清除

黑洞撕裂恒星并吞噬恒星残骸的事件非常罕见，但并非未知。天文学家发现了许多所谓的“潮汐瓦解事件”（又称TDEs）的例子，以及其暴力过程中发出的光。

潮汐瓦解事件（TDEs）通常发生在恒星危险接近位于星系中心的巨型超大质量黑洞时。这个黑洞的质量可能是我们太阳的数百万甚至数十亿倍。这些巨型黑洞的引力作用在其恒星主体中产生了巨大的潮汐力，拉伸并挤压恒星本体，在一个被称为"拉面效应（又称意大利面化）"的过程中将恒星撕裂。

然而，尼科尔和他的团队立刻发现，这种发光快速冷却体（LFC）的出现，不可能是超大质量黑洞驱使任何潮汐瓦解行为可以造成的。再者，这一定程度上是取决于发光快速冷却体的起源处。超大质量黑洞位于星系的中心，尼科尔说，AT2022aedm是在远离其母星系中心的地方看到的。这意味着一个较小的黑洞（不位于星系中心）可能才是发光快速冷却体（LFC）的罪魁祸首。

他继续说道：“如果你发现一个质量较低的黑洞，处于恒星密度较高的环境中，且其中有一颗恒星离黑洞非常非常近，那么，即使是质量仅为太阳质量10倍到100倍的黑洞，也有可能撕裂并吞噬其中一颗恒星。”

尼科尔补充道，他和他的团队还有一个更有趣的猜想没有排除。

发光快速冷却体（LFC）还有可能是一个“中型”或中等质量黑洞的杰作，该黑洞在尺寸上位于恒星质量黑洞与超大质量黑洞之间，质量是太阳的100到几千倍。

这是一个诱人的前景，不仅因为中等质量黑洞仍然难以捉摸，还因为研究它们有助于解释超大质量黑洞在宇宙历史早期是如何发展到如此可怕的大小的。

中等质量黑洞预计会吞噬恒星，它们不一定位于星系的中心，因为它们可能会被更大的黑洞踢出中心。”尼科尔表示：“LFC可能与中等质量黑洞有关，如果真是这样，它们将为我们找到并解决中等质量黑洞提供一种新的方法。”

“就试图了解超大质量黑洞是如何变得如此之大而言，这可能是能做的最重要的事情。”

该团队在LFC调查方面已取得了极大的进展，通过档案数据搜索，成功找到了两个与AT2022aedm匹配的“悬案”。这表明，在这之前人们就曾发现过这类强大的宇宙爆炸，只是被数据掩盖了，没有被找到。

尼科尔的下一步研究是球状星团，球状星团是密度极高的恒星群，可以为中小型黑洞摧毁恒星和发射LFC提供所需条件。

即便这次搜索成功了，但这位天体物理学家对于发现全新事物的兴奋感也不可能减弱。

“我们仰望天空已久，有时人们可能会认为我们已经看到了外面的一切。”尼科尔总结道。“我认为这样的事情真的很令人兴奋，因为它们提醒着我们，我们需要建造一台新的望远镜，那时就会发现，宇宙依然存在很多惊喜。我们将发现更多新事物，并期待它们可以帮助我们去更好的了解宇宙。”

该团队的研究于9月1日发表在《天体物理学杂志通讯》上。

BY:Robert Lea

FY:Chase

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来源: 天文在线