神秘的“塔斯馬尼亞魔鬼”太空爆炸困擾天文學家

一次綽號為“塔斯馬尼亞魔鬼”的太空爆炸，在最初事件發生幾個月后，以最高亮度閃爍了十幾次，這讓天文學家感到困惑。這次觀測雖然提出了新問題，但可能有助于找到導致這種爆炸的原因，這種爆炸被稱為快速藍色光學瞬變（LFBOT）。

LFBOT爆炸的藝術圖。圖片來源：Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

LFBOT在宇宙中隨處可見，難以解釋。首個LFBOT被命名為AT2018cow，于2018年在距離地球約6000萬秒差距（2億光年）的星系中被發現。其亮度是超新星的100倍，但在幾天內迅速變暗，而超新星的變暗過程需要數周時間。

此后，天文學家又發現了至少6個LFBOT。但是他們仍然不確定是什么原因導致了這些現象。主流觀點認為，這些爆炸要么是失敗的超新星——恒星在爆炸前坍縮成黑洞或中子星，要么是天體與被稱為沃爾夫-拉葉星的熾熱明亮恒星相互作用的結果。

在一項新研究中，美國康奈爾大學天文學家Anna Ho領導的研究小組描述了2022年9月在距離地球大約10億秒差距處發現的LFBOT的新活動，其正式名稱是AT2022tsd，綽號是“塔斯馬尼亞魔鬼”。

研究人員使用智利的麥哲倫-巴德望遠鏡發現，從2022年12月開始，“塔斯馬尼亞魔鬼”以其最高亮度反復閃爍。他們總共看到了14次這樣的閃爍事件，每次只持續了幾分鐘。

11月15日，相關成果發表于《自然》。

“這樣的閃爍以前從未在LFBOT中見過。”Ho說，每一次意想不到的閃光“和最初的LFBOT一樣強大”。

“這是一個驚人的觀察結果。”美國加利福尼亞大學伯克利分校天體物理學家Raffaella Margutti說，“這是前所未有的，引發了很多問題。”

Ho說，這種閃光可能支持失敗的超新星理論，即一顆質量約為太陽20倍的大質量恒星耗盡燃料并坍塌，在殘骸中留下一顆致密的中子星或黑洞。她說：“我們認為這些閃光可能來自中子星，也可能來自在最初LFBOT事件中形成的黑洞。”

如果LFBOT中心的中子星或黑洞從其兩極發射出強大的能量噴流，就可以解釋這種閃光。當天體旋轉時，這些噴流會射向太空——如果它們反復指向地球的方向，這就可以解釋“塔斯馬尼亞魔鬼”發出的閃光。

美國哥倫比亞大學天體物理學家Brian Metzger表示，這一觀測結果“相當驚人”，“在某種程度上證實了我們基于其他證據得出的結論”，即LFBOT涉及以接近光速運動的電子，這些電子“以某種形式的外流被加熱或加速”。

進一步的觀測有助于確定該物體的質量，從而準確解釋它的起源。“一個中等質量的黑洞是1萬個太陽質量的黑洞。”Ho說，“一顆失敗的超新星更可能是10或100個太陽質量。”

她補充說，閃光可以提供一種計算天體質量的方法。“當測量一個快速變化的信號時，你可以利用信號變化速度估計發出信號的物體大小。”高速表明天體在快速旋轉，這表明其質量較低。

Margutti認為，這種閃光“明確地告訴我們，LFBOT實際上不同于超新星爆炸”。但她補充說，噴流可能是由黑洞的吸積提供動力的，比如來自伴星的吸積。

正在智利建設的薇拉·魯賓天文臺計劃于明年開始對宇宙進行廣泛的調查，預計將發現“10到100倍以上的天體”，這可能有助于天文學家進一步探索其中的奧秘。

在最初爆炸后盡早發現和研究這些天體也至關重要。“現在，當我們注意到它們的時候，通常已經過了兩到三周了。”Ho說，“我們需要更快地找到它們。”

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