巨大黑洞喷流射向地球

参考消息网12月21日报道据美国《科学日报》网站11月30日报道，天文学家已经确定了宇宙深处一个极其明亮的X射线、光学及射电信号的来源。

这个被命名为AT 2022cmc的信号是今年早些时候由加利福尼亚州的“兹维基瞬变设施”发现的。11月30日发表在《自然·天文学》杂志上的研究结果指出，该信号很可能来自某个超大质量黑洞以接近光速向外喷射出的物质喷流。

该研究团队——包括来自美国麻省理工学院和英国伯明翰大学的研究人员——认为，这股喷流是一个黑洞突然开始吞食附近一颗恒星的产物，在此过程中释放出巨大能量。他们的研究成果可能提供关于超大质量黑洞如何进食和生长的新线索。

天文学家曾经观测到其他的此类“潮汐瓦解事件”（TDE）。在这类事件中，一颗飞过的恒星被黑洞的潮汐力所撕裂。然而，AT 2022cmc信号比迄今发现的任何TDE都更明亮，并且也是迄今探测到的最遥远的TDE，距离地球大约85亿光年。

研究团队利用位于智利的欧洲南方天文台“甚大望远镜”对AT 2022cmc与地球的距离进行了测量。

伯明翰大学副教授马特·尼科尔说：“光谱分析告诉我们，其源头是炽热的，大约在3万（摄氏）度左右，这是TDE的典型特征。但我们也看到了发生该事件的星系对光有某种吸收。这些吸收谱线在很大程度上偏向波长较长的红光波段，这告诉我们这个星系的位置比我们预想的要遥远很多。”

这样一个遥远的事件怎么会在我们的天空中显得如此明亮呢？研究团队认为，这个黑洞的喷流可能直指地球，从而使该信号看上去比指向其他任何方向的喷流更加明亮。这就是所谓的多普勒增强效应。

AT 2022cmc是人类迄今为止探测到的第四个多普勒增强TDE，也是2011年以来观察到的首个此类事件。它也是第一个通过光学巡天发现的增强TDE。随着未来几年更多高性能望远镜得到启用，它们将发现更多的TDE，从而可以提供关于超大质量黑洞如何生长和影响周围星系的线索。

在最初发现AT 2022cmc信号后，研究团队利用在国际空间站上运行的X射线望远镜“中子星内部构成探测器”（NICER）对该信号进行了集中观测。论文第一作者迪拉杰·帕沙姆回忆说：“头三天的情况看起来相当正常。后来我们用X射线望远镜进行了观测，结果发现该光源的强度是最强烈的γ射线爆发余辉的100倍。”

通常情况下，天空中如此明亮的闪光源自γ射线爆发——即巨大恒星坍塌时所喷射出的极端X射线喷流。

伯明翰大学助理教授本杰明·冈珀茨领导了γ射线爆发对比分析。他说：“此类事件通常会考虑是否由γ射线爆发造成。不过，尽管它们十分明亮，但一颗正在坍塌的恒星也就能产生这么多的光。因为AT 2022cmc信号如此明亮，而且持续如此长的时间，所以我们知道肯定是某个极其庞大的天体——超大质量黑洞——在为它提供能量。”

据信，这种极端X射线活动是由“极端吸积事件”提供能量的——在“极端吸积事件”中，被撕裂的恒星一边坠入黑洞，一边形成碎片漩涡。事实上，研究团队发现AT 2022cmc信号的X射线发光度与先前探测到的三个TDE相当，甚至更加明亮一些。

帕沙姆说：“它很可能正在以每年吸纳相当于太阳一半质量的速度吞食这颗恒星。很多这样的潮汐瓦解事件都早已发生，而这个TDE刚开始就被我们捕捉到，准确地说是在黑洞开始吞食恒星的一周之内。”

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