超遥远的黑洞，每年都要“吃”半个太阳，还把“残渣”抛向地球！

上方艺术图描绘了超大质量黑洞正贪婪地吞噬着恒星，并抛出残渣。（图源：Carl Knox - OzGrav，斯威本理工大学ARC引力波发现卓越中心）

一波恒星残骸正向地球飞来，天文学家们判定罪魁祸首是一个遥远的黑洞。这个黑洞囫囵吞枣地“吞下”恒星，恒星的碎片飞扬在深邃的宇宙空间中。

喷流直指地球，在可见光下可以观测到黑洞对恒星的撕裂过程，天文学家称之为潮汐瓦解事件（TDE）。极端事件通常只能在伽马射线和x射线等高能光线中被检测到，而这一发现可能标志着观测该类事件的新方法。

当恒星离黑洞太近时，黑洞在引力作用下产生的强大潮汐力会将恒星撕裂。在大约1%的TED中，黑洞会从其两极喷射出等离子体和辐射。

英国莱斯特大学的天文学家尼尔·坦维尔的新研究需要使用位于南方天文台（ESO）的望远镜，他在该天文台发布的一份声明中说道：“喷射性TED十分奇特，但因为观测到的次数有限，我们对它知之甚少。因此，天文学家们一直在寻找类似的极端事件，以了解喷流是如何产生的，以及为什么只有一小部分TED会产生喷流。”

2022年2月，天文学家们观测到一起TED，并将其命名为“AT2022cmc”。当时，位于加州的巡天望远镜——兹维基瞬变源探测设施（ZTF），发出了监测到不寻常可见光源的警报。随后，位于智利北部阿塔卡马沙漠地区的南方天文台超大望远镜（VLT）对其进行了监测。对于天文学家来说，这是一种常见的流程：像ZTF这样的巡天望远镜会在天空中寻找短暂和极端事件的迹象，VLT这样的望远镜则可以更详细地观察，跟进事件。

AT2022cmc最初类似于伽马射线暴（GRB），这是已知宇宙中最强大的电磁辐射源，其起源仍然是个谜。多亏了这些罕见的光爆炸事件，天文学家们借此调试了各种望远镜，其中就有搭载X射线摄谱仪的VLT。总计有21台望远镜在不同波长的光线下观测到AT2022cmc事件，包括哈勃太空望远镜和国际空间站上的中子星内部成分探测器（NICER）x射线仪。

上方艺术图为黑洞吞噬恒星时产生的x射线束释放出其他类型的电磁波。（图源：Zwicky Transient Facility/R.Hurt (Caltech/IPAC)）

大量数据揭示了两个奇怪的观察结果。首先，AT2022cmc的光源距离地球十分遥远，当138亿岁的宇宙只有现在年龄的三分之一时，光线就已经开始了它的旅程。其次，这次事件并非伽马射线暴。

NICER x射线仪的结果显示，该信号比迄今为止观测到的任何伽马射线爆发的余辉都强100倍。该研究的第一作者，麻省理工学院天体物理学家迪拉杰·帕沙姆在一份声明中说:“前三天的情况看起来一切正常，但当使用x射线望远镜观测时，我们发现光源太亮了。这非同寻常！”

上方艺术图描绘了超大质量黑洞正在撕裂一颗恒星，并喷出恒星残留物质形成射流。（图源：ESO/M.Kornmesser）

在全球范围内，从高能伽马射线到低能无线电波，共有21架望远镜在不同波段观测到AT2022cmc。随后，天文学家将这些数据与其他“暴力”事件的观测结果进行比较，比如恒星坍缩和被称为“千新星”的强大宇宙爆炸。

唯一与这些望远镜记录的光剖面相匹配的情况是，TDE喷流——包含以99.99%的光速移动的物质——指向地球的罕见情况。

丹麦技术大学的天文学家，该研究的合著者——乔治·莱卢达斯，在ESO的声明中说：“正因为喷流直指我们，所以这一事件比原本看起来要亮得多，而且在更宽的电磁波谱范围内可见。”

超大质量黑洞撕裂恒星的艺术图。（图源：ESO/M. Kornmesser）

帕沙姆认为，尽管如此，喷流仍然非常明亮，以至于天文学家计算出黑洞每年吃掉大约一半太阳质量的星体。他补充道：“很多这种潮汐破坏都发生在事件早期，我们能够在一开始就捕捉到，即在黑洞开始以恒星为食的一周内。”

这次TDE事件距离地球十分遥远，但这并不是AT2022cmc唯一破纪录的地方。以前，像这样的喷射TDE只在伽马射线和x射线等高能辐射中被发现，而这是第一次在可见光中看到如此猛烈的杀星事件。

因此，在可见光下观察AT2022cmc可以开辟一种全新的方式来探测这些喷射产生的TDE，从而进行更深入的研究。

BY:Robert Lea

FY:忙碌的北門

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