去年驚人天文爆炸事件分析出爐,我們可能首次看見黑洞或中子星誕生現場

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 11 日 17:50 | 分類 天文 , 尖端科技 , 自然科學 follow us in feedly

去年 6 月中旬,宇宙發生了一場驚為天人的爆炸事件,瞬間亮度相當於典型超新星的 10 倍,但過不久就從天空中神祕消失。近日,一支由 45 名天文學家組成的國際團隊發表研究,認為這場事件很可能是我們首次看見一個黑洞或中子星誕生的第一現場。



2018 年 6 月 16 日,2 億光年外的 CGCG 137-068 螺旋星系中忽然爆出強烈光線,短短 3 天內就攀上亮度高峰值,該事件由夏威夷 ATLAS 望遠鏡(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System)發現,官方命名為 AT2018cow。

ATLAS 團隊立刻向其他天文台發出通知,世界各地至少 18 架望遠鏡快馬加鞭往爆炸處投入檢測,收集可見光、無線電波、X 射線、紅外線、伽馬射線等各種數據,大約 16 天之後,這場盛極一時的光芒就消失了。

很快地,天文學家認知到這並非我們熟知的超新星,近日,有兩個團隊在第 233 屆美國天文學會會議提出對 AT2018cow 事件的新研究,但是兩者結論不同。

第一個是 NASA 戈達德太空飛行中心科學家 Amy Lien 團隊,他們認為這應該是一個怪物級黑洞吞噬恆星的事件,研究論文發表在《皇家天文學會月刊》。

Amy Lien 指出,這是個質量介於太陽 10 萬至 100 萬倍的超大質量黑洞,其潮汐力撕裂了一顆白矮星,剛開始帶來不尋常的光線爆發,並能解釋後幾個月望遠鏡的觀測結果。

另一個則是由西北大學天體物理學家 Raffaella Margutti 領導的團隊,他們認為這是一顆瀕死恆星經歷超新星爆炸後,衍生出黑洞或演變成中子星的第一現場,研究論文發表在《天體物理學》期刊。

根據 Raffaella Margutti 團隊的研究結果,首先,這場事件比任何已知超新星爆炸事件都還要明亮;其次,光芒消失的速度太快,AT2018cow 事件在 16 天內就耗盡大部分能量,而一般超新星爆炸帶來的電磁輻射,可持續在宇宙中發亮數週至數個月。

第三,星爆現場會瀰漫大量物質,阻擋望遠鏡觀測,但 AT2018cow 事件比起來相對「赤裸」,拋出的物質質量大概只有太陽十分之一,比一般超新星爆炸還要少將近 10 倍,以至於它露出中央「引擎」,讓天文學家可從爆炸深處獲得訊號。西北大學天體物理學家 Raffaella Margutti 對此形容,你可以看到好像有個「燈泡」就藏在稀疏的爆炸物質背後。

第四,AT2018cow 事件拋出的物質含有氫、氦粒子,如果這是顆超新星,則氫、氦應該被當作恆星摧毀前失控核融合的燃料元素;第五,AT2018cow 事件的輻射出現異常,比如 NASA 的 NuSTAR X 射線太空望遠鏡(Nuclear Spectroscopic Telescope Array)檢測時,發現自爆炸後約一個禮拜,AT2018cow 事件於高能 X 射線波段出乎意料地變得更加明亮。

Raffaella Margutti 團隊使用高能 X 射線數據證明,AT2018cow 事件具有類似黑洞或中子星的緊湊物體特徵。

兩個團隊都準備進行後續研究,以釐清這究竟是黑洞吞噬恆星、還是恆星誕生出黑洞的事件。

(首圖來源:NASA