上方藝術圖描繪了超大質量黑洞正貪婪地吞噬著恒星，並抛出殘渣。（圖源：Carl Knox - OzGrav，斯威本理工大學ARC引力波發現卓越中心）
一波恒星殘骸正向地球飛來，天文學家們判定罪魁禍首是一個遙遠的黑洞。這個黑洞囫囵吞棗地“吞下”恒星，恒星的碎片飛揚在深邃的宇宙空間中。
噴流直指地球，在可見光下可以觀測到黑洞對恒星的撕裂過程，天文學家稱之爲潮汐瓦解事件（TDE）。極端事件通常只能在伽馬射線和x射線等高能光線中被檢測到，而這一發現可能標志著觀測該類事件的新方法。
當恒星離黑洞太近時，黑洞在引力作用下産生的強大潮汐力會將恒星撕裂。在大約1%的TED中，黑洞會從其兩極噴射出等離子體和輻射。
英國萊斯特大學的天文學家尼爾·坦維爾的新研究需要使用位于歐洲南方天文台（ESO）的望遠鏡，他在該天文台發布的一份聲明中說道：“噴射性TED十分奇特，但因爲觀測到的次數有限，我們對它知之甚少。因此，天文學家們一直在尋找類似的極端事件，以了解噴流是如何産生的，以及爲什麽只有一小部分TED會産生噴流。”
2022年2月，天文學家們觀測到一起TED，並將其命名爲“AT2022cmc”。當時，位于美國加州的巡天望遠鏡——茲維基瞬變源探測設施（ZTF），發出了監測到不尋常可見光源的警報。隨後，位于智利北部阿塔卡馬沙漠地區的歐洲南方天文台超大望遠鏡（VLT）對其進行了監測。對于天文學家來說，這是一種常見的流程：像ZTF這樣的巡天望遠鏡會在天空中尋找短暫和極端事件的迹象，VLT這樣的望遠鏡則可以更詳細地觀察，跟進事件。
AT2022cmc最初類似于伽馬射線暴（GRB），這是已知宇宙中最強大的電磁輻射源，其起源仍然是個謎。多虧了這些罕見的光爆炸事件，天文學家們借此調試了各種望遠鏡，其中就有搭載X射線攝譜儀的VLT。總計有21台望遠鏡在不同波長的光線下觀測到AT2022cmc事件，包括哈勃太空望遠鏡和國際空間站上的中子星內部成分探測器（NICER）x射線儀。
上方藝術圖爲黑洞吞噬恒星時産生的x射線束釋放出其他類型的電磁波。（圖源：Zwicky Transient Facility/R.Hurt (Caltech/IPAC)）
大量數據揭示了兩個奇怪的觀察結果。首先，AT2022cmc的光源距離地球十分遙遠，當138億歲的宇宙只有現在年齡的三分之一時，光線就已經開始了它的旅程。其次，這次事件並非伽馬射線暴。
NICER x射線儀的結果顯示，該信號比迄今爲止觀測到的任何伽馬射線爆發的余輝都強100倍。該研究的第一作者，麻省理工學院天體物理學家迪拉傑·帕沙姆在一份聲明中說:“前三天的情況看起來一切正常，但當使用x射線望遠鏡觀測時，我們發現光源太亮了。這非同尋常！”
上方藝術圖描繪了超大質量黑洞正在撕裂一顆恒星，並噴出恒星殘留物質形成射流。（圖源：ESO/M.Kornmesser）
在全球範圍內，從高能伽馬射線到低能無線電波，共有21架望遠鏡在不同波段觀測到AT2022cmc。隨後，天文學家將這些數據與其他“暴力”事件的觀測結果進行比較，比如恒星坍縮和被稱爲“千新星”的強大宇宙爆炸。
唯一與這些望遠鏡記錄的光剖面相匹配的情況是，TDE噴流——包含以99.99%的光速移動的物質——指向地球的罕見情況。
丹麥技術大學的天文學家，該研究的合著者——喬治·萊盧達斯，在ESO的聲明中說：“正因爲噴流直指我們，所以這一事件比原本看起來要亮得多，而且在更寬的電磁波譜範圍內可見。”
超大質量黑洞撕裂恒星的藝術圖。（圖源：ESO/M. Kornmesser）
帕沙姆認爲，盡管如此，噴流仍然非常明亮，以至于天文學家計算出黑洞每年吃掉大約一半太陽質量的星體。他補充道：“很多這種潮汐破壞都發生在事件早期，我們能夠在一開始就捕捉到，即在黑洞開始以恒星爲食的一周內。”
這次TDE事件距離地球十分遙遠，但這並不是AT2022cmc唯一破紀錄的地方。以前，像這樣的噴射TDE只在伽馬射線和x射線等高能輻射中被發現，而這是第一次在可見光中看到如此猛烈的殺星事件。
因此，在可見光下觀察AT2022cmc可以開辟一種全新的方式來探測這些噴射産生的TDE，從而進行更深入的研究。
BY:Robert Lea
FY:忙碌的北門
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