天文學家發現了黑洞周圍爆發的有史以來最大的耀斑。這是迄今為止檢測到的此類火焰中距離最遠的。
使用茲威基瞬態設施(ZTF)發現的耀斑從 超大質量黑洞 的中心 活動星系核 AGN(活動星系核)的編號為 J2245+3743,位於距地球 100 億光年的星系中心。 單詞– AGN 是星系的中心區域,主要由供給或“積累”超大質量黑洞主導。
J2245+3743 中的超大質量黑洞正在吞噬周圍的氣體和塵埃。圍繞它旋轉的扁平雲稱為吸積盤,但耀斑實際上是其他東西的結果。也就是說,一顆異常巨大的恆星距離黑洞太近,黑洞的質量是太陽的 5 億倍。 )黑洞巨大的引力影響正在將恆星撕裂。它的恆星殘骸被運送到了這個宇宙的泰坦們。科學家將這一事件稱為潮汐破壞事件(TDE)。
加州理工學院 (Caltech) 團隊負責人兼 ZTF 科學家馬修·格雷厄姆 (Matthew Graham) 在一份聲明中表示:“這與我們見過的活動星系核不同。” “能量表明這個物體非常遙遠而且明亮。”
ZTF 於 2018 年首次發現了該耀斑,天文學家觀察到它在幾個月內亮度增加了 40 倍。在其峰值時,耀斑比任何其他黑洞都更亮。提前30倍,釋放出相當於10萬億個太陽的能量。之前最強大的 TDE 是一個綽號為“可怕芭比”的事件,其官方名稱為 ZTF20abrbeie。
紐約市立大學 (CUNY) 的團隊成員兼研究員 KE Saavik Ford 在一份聲明中表示:“如果使用阿爾伯特·愛因斯坦著名的 E = mc^2 公式將整個太陽轉化為能量,那麼這就是自我們開始觀察它以來從這次耀斑中流出的能量。”
黑洞的耀斑繼續消退。這告訴研究人員,它會繼續吞噬離它太近的不幸恆星。據估計,它的初始質量是太陽的 30 倍。 (作為比較,在可怕的芭比事件中被消耗的恆星估計質量僅為太陽質量的 3 到 10 倍)。
正如格雷厄姆精彩地寫道,J2245+3743 中持續耀斑的性質類似於“一條魚在鯨魚管中的一半”。
幫助團隊繼續研究耀斑的事實是,它周圍的引力是否太大,以至於當你接近外部捕光邊界時,時間會變慢?更多“事件視界”
格雷厄姆說:“由於空間和時間的拉伸,這是一種被稱為宇宙時間膨脹的現象。當光穿過不斷擴大的空間到達我們時,它的波長也會隨著時間而擴大。” “這裡的七年就是兩年。我們正在考慮以四分之一的速度進行比賽。”
這種時間膨脹效應就是 ZTF 進行的此類長期調查如此有用的原因。
J2245+3743耀斑之所以具有科學意義還有另一個原因:到目前為止,天文學家已經檢測到大約100個TDE,其中大多數從未發生在活動星系核中,可能是由於超大質量黑洞的自然活動和周圍吸積盤的氣體排放所致。黑洞可以偽裝它們的潮汐瓦解事件,使得主動饋送黑洞周圍的潮汐瓦解事件比默默饋送的非質量超大質量黑洞更難被發現。但 J2245+3743 的龐大尺寸使其比大多數基於 AGN 的 TDE 更引人注目。
即便如此,這黑洞火焰並沒有立即表現出對團隊來說有什麼特殊之處。直到 2023 年,即第一次發現五年後。來自夏威夷 WM 凱克天文台的數據揭示了這次耀斑的極高能量本質。
首先,證明這個極端物體確實明亮並且能量向各個方向逃逸也很重要。它不僅僅針對世界。該團隊利用美國宇航局現已解散的廣域紅外勘測探測器(WISE)的數據排除了這種可能性。
研究小組還排除了大規模超新星爆炸是耀斑的原因。這證實這是迄今為止檢測到的最亮的黑洞火焰。並表明它代表與一顆特別大的恆星相關的潮汐膨脹事件。
超新星的亮度不足以解釋這一點。這種質量的恆星很少見。但我們認為活動星系核盤中的恆星可以變得更大,”福特說。“盤中的物質被倒在恆星上。它給了它們更多的質量。 ”
這種強大耀斑的發現表明,此類事件可能正在整個宇宙中發生,等待被發現。該團隊將繼續通過 ZTF 回溯以搜索類似事件,同時等待 Vera C. Rubin 天文台的數據,該天文台也能夠搜索強大的 TDE。
“如果沒有 ZTF,我們一開始就不會發現這種罕見的事件,”格雷厄姆總結道。 “我們使用 ZTF 觀察天空已有七年了。因此,當我們看到某些事物爆發或發生變化時,我們可以看到它過去發生了什麼以及它將如何演變。”
該團隊的研究成果於週二(11 月 4 日)發表在《自然天文學》雜誌上。









