天文學家近期發現了史上觀測到最明亮的「明亮藍色瞬變天體」（Luminous Fast Blue Optical Transient）。這類天體會在極短時間內爆發出強烈的藍色光芒，隨後迅速變暗消失。對這次破紀錄事件的最新研究顯示，它並非來自異常的超新星爆炸，而是源於黑洞將大質量伴星撕裂的極端過程，改變了天文學界過去對這類罕見爆發事件的理解。
在過去幾十年中，天文學家陸續發現一些令人費解的瞬變現象：短暫卻極為明亮的藍光與紫外光閃光，在迅速變暗之後，只留下微弱的 X 光與電波輻射。這類奇特天體被統稱為「明亮藍色瞬變天體」。目前已知的案例僅略多於十餘個，因此其物理成因長期存在爭議，科學界一直無法確定，它們究竟是由某種異常的超新星爆炸所產生，還是星際氣體落入黑洞時所引發。
針對目前已知最明亮的案例 AT 2024wpp，天文學家進行了詳細分析。這個事件於 2024 年被發現，距離地球約 11 億光年，位於一個恆星形成活躍的星系中。研究結果顯示，無論是異常超新星、或是單純的物質落入黑洞，都無法解釋其觀測特徵。最新的解釋認為，這類事件實際上源自一種極端的潮汐撕裂過程，一顆質量高達約太陽100 倍的黑洞，在短短數天內，將其大質量伴星完全撕碎。
這項結論的關鍵證據，來自於 AT 2024wpp 所釋放能量的估算。研究團隊計算發現，它所放射的總能量約為典型超新星的 100 倍。若要在短短數週內產生如此巨大的輻射，必須將約相當於太陽靜止質量 10% 的物質直接轉換為能量。這樣的能量規模，已遠遠超出核心坍縮超新星，或任何正常恆星爆炸所能提供的範圍，意味著天文學家一開始採用的模型，很可能在根本假設上就出現了偏差，它絕對不只是單純的恆星爆炸。
研究團隊進一步推測，這次極端潮汐撕裂所產生的高能輻射，與該黑洞雙星系統長期的演化歷史密切相關。在爆發發生之前，黑洞已在相當長的時間內，持續從伴星吸取物質，使自身被一層氣體所包圍。當伴星最終過於接近黑洞並被撕裂時，新注入的物質進入旋轉的吸積盤，並與原本存在的物質猛烈碰撞，產生強烈的 X 光、紫外光與藍光。同時，部分氣體沿著黑洞自轉軸方向被導引至兩極，並以噴流形式高速拋射出去。研究團隊估算，這些噴流的速度約為光速的 40%，並在與周圍氣體交互作用時產生電波輻射。被撕裂的伴星估計質量超過太陽的 10 倍，可能是一顆沃夫─瑞葉星（Wolf-Rayet star），這是一類極為炙熱、演化階段接近末期，且已消耗大部分氫元素的恆星。
▲ 這張示意圖描繪近期發現最明亮的明亮藍色瞬變天體 AT 2024wpp。研究指出，此事件源於一顆黑洞對大質量伴星的極端潮汐撕裂，產生強烈的吸積盤與高速噴流，並同時放射藍光、紫外線、X 光、紅外線與電波輻射。
第一個「明亮藍色瞬變天體」於 2014 年被發現，但直到 2018 年，才首次取得足夠資料進行詳細分析，並依照命名慣例命名為 AT 2018cow。這個名稱讓研究人員暱稱它為「牛」（Cow），之後陸續出現了「無尾熊」（Koala，ZTF18abvkwla）、「塔斯馬尼亞惡魔」（AT 2022tsd）與「雀鳥」（Finch，AT 2023fhn）等事件。而最近發現的 AT 2024wpp 也可能在未來獲得一個同樣鮮明的暱稱，例如「黃蜂」（Wasp）。
（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖可見宿主星系右上邊緣的一個亮點，即為AT 2024wpp；該星系距離地球約 11 億光年；圖片來源：NOIRLab）
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