在光學望遠鏡眼中,宇宙由發光恆星組成;但在電波望遠鏡眼中,宇宙充滿人類肉眼無法看見的氣體,近期天文學家便利用一系列高靈敏電波望遠鏡,在一場宇宙爆炸事件地點發現大量「隱形氣體」,也揭開一顆恆星慘遭黑洞伴星毀滅的過程。
過去 10 年來,天文學家一直在追蹤各種令人費解的快速超亮爆發,這些爆炸在幾天內亮度超過 1,000 億個太陽,又在絕大多數望遠鏡做出反應前消失,2024 年 9 月發現的 AT2024wpp 便是其中一例,它是迄今觀測到最亮的快速藍色光學瞬變(luminous fast blue optical transients,LFBOT)天體,總能量輸出遠超正常超新星,只有最極端伽馬射線暴、潮汐瓦解事件可與它媲美。
然而哈伯太空望遠鏡、其他地面天文台卻沒有在 AT2024wpp 事件發現任何化學指紋,看不到來自常見原子和離子的光譜特徵,與理論預測「緻密氣體環境」完全矛盾,天文學家通常預測 LFBOT 的大質量恆星在死亡前會爆炸,形成濃厚氣體繭並留下強烈光譜印記。
直到現在,來自甚大天線陣(VLA)與阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)的無線電、毫米波觀測成為破案關鍵,觀測發現有一股衝擊波以約光速五分之一速度向外傳播,進入爆炸現場周圍密集氣體區,而爆炸中心周圍其實包裹著極緻密「氣體繭」,距離爆炸較遠處相對較少;約半年後衝擊波突然消退,表明它抵達恆星毀滅前吹出的緻密氣體邊緣。
既然物質存在,那為什麼光學望遠鏡「瞎」了?
研究人員解釋,由於爆炸產生強烈 X 射線輻射,幾乎剝奪附近氣體全部電子,沒有電子,原子就無法吸收或發射特定波長光,也就是說 AT2024wpp 周圍存在大量材料,但電離程度非常高,以至於紫外線、可見光波段未留下可見化學指紋。
綜合所有數據,團隊還原 AT2024wpp 案發過程:一顆大質量恆星與一個黑洞共舞,隨著恆星在生命末期膨脹拋出大量氣體,逐漸於系統周圍形成厚厚氣體殼,最終黑洞撕裂恆星引發極劇烈爆炸,爆炸產生的衝擊波高速撞擊周圍氣體殼,強烈 X 射線剝離所有氣體電子,只有電波望遠鏡捕捉到衝擊波撞擊氣體繭邊緣的訊號。
這項發現除確認 LFBOT 天體可能代表「黑洞吞噬恆星」極端版本,也強調僅依賴光學望遠鏡可能被假象蒙蔽,誤以為那裡空無一物;結合 X 射線與電波波段觀測,我們才能看清宇宙恆星最劇烈又隱祕的毀滅瞬間。
- Radio telescopes uncover ‘invisible’ gas around record-shattering cosmic explosion
- Astronomers Pinpoint Black Holes as the Power Source Behind Mysterious Cosmic Flashes
(首圖來源:AI 生成)






