天文学家长期以来一直致力于探索宇宙中发生的各种壮观现象,如超新星爆炸、伽马射线暴等。然而,2025年夏天,来自美国夏威夷大学天文研究所(IfA)的研究团队揭示了一种前所未有的宇宙爆炸现象,称之为极端核瞬变(ENTs),这不仅刷新了人类对宇宙爆炸能量的认知,也为探索遥远宇宙中的超级黑洞提供了崭新的路径。 极端核瞬变的发现源自对大量观测数据的深入挖掘。研究团队通过对欧空局盖亚(Gaia)空间望远镜公开数据的分析,注意到某些星系中心的光变异常平缓且持久,持续数年之久,这与普通的超新星爆炸在几周内迅速消退截然不同。进一步联合夏威夷毛纳基山上的多个望远镜,诸如阿斯特洛地球撞击警报系统(ATLAS)和威廉姆凯克天文台,科学家们确认这些现象并非普通的黑洞活动或超新星,而是一种由超大质量黑洞吞噬大质量恒星引发的全新现象。 极端核瞬变的本质是一颗质量至少是太阳三倍以上的大质量恒星靠近超大质量黑洞时,受到极强潮汐力的影响在逐渐被撕裂过程中,恒星物质形成围绕黑洞的高速旋转气体盘,释放出极其强烈而持续的能量辐射。
这种过程中的爆炸亮度几乎是传统潮汐破碎事件的十倍,其释放的能量是迄今为止记录中最猛的,如事件名为Gaia18cdj的爆炸,在一年内释放能量相当于一百颗太阳一生的总释放量,堪比数十倍最强超新星。 由于 ENT 事件极端罕见,其出现频率远低于超新星,数百万次出现一例,但其异常明亮的光度使得这些现象不仅限于附近星系的观测,而是在极其遥远的星系中也可以被探测。这一点对天文学研究具有极大意义,极端核瞬变成为科学家研究早期宇宙及黑洞活动的“显微镜”。观察ENT相当于穿越时光,窥探宇宙历史上星系诞生和黑洞成长的关键时期。 科学家们预期即将上线的多个先进宇宙观测设备将极大提升对ENT的探测能力。其中最受瞩目的是即将启动的维拉·鲁宾天文台和NASA的罗曼空间望远镜,这些设施拥有前所未有的灵敏度和广阔视野,未来将极大丰富ENT的观测样本,加深对这些极端爆炸物理机制的理解。
极端核瞬变的发现不仅拓展了人类对恒星死亡方式和黑洞吸积行为的知识,更为宇宙学研究带来革命性突破。以往天文学家大多依赖超新星和活动星系核的信号研究黑洞和星系演化,而ENT作为一种独特且极端的爆发现象,提供了一种观察黑洞吞噬大质量恒星细节的窗口,尤其对理解黑洞如何在宇宙早期迅速成长起到关键作用。 夏威夷大学天文团队负责人Jason Hinkle博士表示,ENT事件“不仅仅是大质量恒星生命的戏剧性终结,更是揭示宇宙最大黑洞生长机制的强光照明”,这种光辉持久且震撼,超越了传统认知,带给天文学界全新研究动力。 此外,ENT事件的观测亦促进多学科交叉研究。由恒星破碎形成的高速物质气体盘及周围尘埃环绕特征,伴随着近红外辐射反射,成为理解宇宙尘埃形成及物质环流的关键线索,有助于解释星系中心复杂物理环境和黑洞反馈机制对星系整体演变的影响。 极端核瞬变的研究也凸显了现代天文观测技术和数据挖掘方法的重要性。
通过利用空间和地面望远镜联合观测,实现多波段、多时域的持续监测,科学家们首次确认了持续多年、高亮度、独特光变曲线的恒星破碎事件,展现了数据驱动型天文学在新现象突破中的核心作用。 总之,极端核瞬变的发现标志着天文学进入一个探究宇宙极端高能环境的新纪元。随着未来更多先进观测设备的投入使用,人类对这些奇特现象的理解将日益深入,也将不断解锁宇宙的神秘面纱,助力揭开黑洞成长、星系演变乃至宇宙大爆炸后漫长历史的更多秘密。这一跨时代的科学发现,不仅点燃了全球天文学家的热情,也激励着下一代科学家投身于宇宙深远未知的探索之旅。