天文学家目睹了太空中最大的爆炸。
被标记为 AT2021lwx 的爆炸事件被观测到比任何已知的超新星亮十倍，超新星是巨大的恒星死亡时发生的爆炸。虽然超新星爆炸只持续几个月，但这次爆炸事件已经持续了至少三年。
AT2021lwx 也比恒星被超大质量黑洞撕裂和吞噬时发出的光亮三倍，这种现象被称为“潮汐瓦解事件”或“TDE”。这次爆炸距离地球约 80 亿光年，因此发生在宇宙只有 60 亿年的时候。
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AT2021lwx 最初于 2020 年被加利福尼亚州的兹威基瞬变设施发现，随后被位于夏威夷的小行星地面撞击最后警报系统 (ATLAS) 捕捉到。这两个系统都旨在调查夜空中亮度随时间快速变化的天文事件，也称为“瞬变”。亮度的这种变化可能表明是宇宙深处的超新星或伽马射线暴 (GRB)，或者更接近我们家园的彗星或小行星。
尽管这些设施在三年前就发现了它，但直到现在，AT2021lwx 爆炸的规模和威力才为人所知。
“我们偶然发现了这个，因为当我们在搜索一种超新星时，我们的搜索算法标记了它，”南安普顿大学研究员菲利普·怀斯曼在一封电子邮件声明中说道，他领导了这项研究。“大多数超新星和 TDE 只持续几个月就会消退。一个东西持续明亮两年多是非常不寻常的。”
怀斯曼和天文学家团队认为，AT2021lwx 可能是黑洞猛烈扰乱一团质量是太阳数千倍的气体云的结果。当黑洞这样做时，它吞噬了气体云的碎片，将冲击波发送到气体云的剩余部分以及周围更宽的环形尘埃环中，导致它们发出明亮的电磁辐射。
像这样的事件以前也曾被目睹过，但它们很罕见。更重要的是，以前目睹的事件都没有 AT2021lwx 的规模。
虽然 AT2021lwx 实际上没有天文学家在 2022 年发现的伽马射线暴 GRB 221009A 那么亮，但这个从 24 亿光年外爆发的事件在被探测到后只持续了十个小时。即使这对于 GRB 来说已经相当长了，但也意味着 AT2021lwx 在其整个生命周期中释放的能量远远超过了伽马射线暴在其自身生命周期中释放的能量。
测量宇宙爆炸的威力
在最初发现之后，这项发现背后的研究团队继续使用包括尼尔·格雷尔斯·斯威夫特望远镜、智利的新技术望远镜和西班牙拉帕尔马的格兰加纳利天文望远镜在内的几架不同的望远镜来检查 AT2021lwx。
在这些观测之后，研究人员获取了从该事件中发射出来的光谱，并将其分解为组成波长，测量事件周围光的发射和吸收方式。这使得研究人员能够计算出 AT2021lwx 源头的距离。
“一旦你知道了物体的距离以及它在我们看来有多亮，你就可以计算出物体在其源头的亮度，”团队成员兼南安普顿大学教授塞巴斯蒂安·霍尼格在声明中说道。“一旦我们进行了这些计算，我们就意识到这非常明亮。”
在已知的宇宙中，唯一像 AT2021lwx 一样明亮的东西是超大质量黑洞。当这些黑洞吞噬以高速落入其中的恒星气体时，它们会释放出极亮的辐射，称为类星体。
“对于类星体，我们看到亮度随时间上下波动，”团队成员兼南安普顿大学教授马克·沙利文补充道。“但回顾过去十年，没有探测到 AT2021lwx，然后它突然以宇宙中最亮物体的亮度出现，这是前所未有的。”
尽管对爆炸事件还有其他可能的解释，但天文学家目前倾向于这样一种解释，即认为是一团极其巨大的主要由气态氢或尘埃组成的气云从其围绕黑洞的轨道上被撞落并被吸入其中。只有当团队收集到更多关于 AT2021lwx 的数据时，才能最终确定这一点。
该团队现在将研究包括 X 射线在内的不同波长的爆炸。这样做可以揭示事件的温度以及驱动它的过程。他们还将进行计算机模拟，以发现他们关于黑洞扰乱巨大气体云的模型是否可以解释 AT2021lwx。
“随着新的设施，如维拉·鲁宾天文台的遗产巡天，在未来几年内上线，我们希望发现更多像这样的事件，并更多地了解它们，”怀斯曼在声明中总结道。“可能是这些事件虽然极其罕见，但能量如此之大，以至于它们是星系中心随时间变化的关键过程。”
该团队的研究在一篇论文中进行了讨论，该论文发表在《皇家天文学会月刊》杂志上。
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