作者|丁嵐賀

審核|鄒乾一、趙經遠、張宓

編輯|趙經遠


本文正文使用北京時間,圖片使用世界時

潮汐瓦解事件藝術圖。圖像來源:DESY

潮汐瓦解事件(TDE)是一種天文現象,當恒星接近星系核心的超大質量黑洞附近時,會被黑洞的潮汐力撕裂,恒星的一部分物質會被黑洞捕獲,形成吸積盤,當它們被黑洞吞噬時,會產生強烈的電磁輻射,整個過程可以持續幾個月到幾年,輻射峰值在遠紫外和X射線波段。利用潮汐瓦解事件可以探測并積累星系核心超大質量黑洞的樣本,這對于限制超大質量黑洞的分布狀態、其在星系中所占比例以及宇宙演化等方面都具有重要的意義。前不久,星明天文臺就捕捉到了一例潮汐瓦解事件,為該類事件提供了重要樣本。

2025年6月25日晚9時左右,張宓同好在千度自動瞬變源巡天項目(KATS)拍攝的圖像中發現一顆位于仙女座方向的候選體,亮度19.28星等(無濾鏡)。在進一步查驗后,張宓同好發現它鄰近一個未編號的星系,隨即將其作為超新星候選體上報至暫現源名稱服務網(TNS),該候選體獲得暫現源編號AT 2025own,內部編號KATS25M018。

Pan-STARRS拍攝的歷史圖像(右)中心方框處可見較暗的宿主星系,而KATS發現圖像(左)對應位置的天體有所增亮,表明其處于爆發狀態

編號:AT 2025own (= KATS25M018)

發現者:張宓、徐建林、孫國佑、阮建高、趙經遠、周文杰、馬勇、陳卓揚、譚瀚杰、武廣維、高興、艾力·伊沙木丁、白春海、王勇,代表KATS團隊

發現亮度:19.28星等(無濾鏡)

發現時間:2025年06月22日03時45分57.312秒

TNS鏈接:https://www.wis-tns.org/object/2025own

2025年6月28日,茨威基暫現源設施(ZTF)的AGN/TDE工作組使用安裝在10米口徑凱克1號望遠鏡(Keck I)上的低分辨率成像光譜儀(LRIS)對該候選體進行了光譜觀測。7月14日晚9時許,馬里蘭大學聯合空間科學研究所的Robert Stein博士等人將光譜及分類報告上傳到TNS,證認該候選體是一個潮汐瓦解事件(TDE),紅移0.1535。該候選體編號隨之變更為潮汐瓦解事件編號TDE 2025own。

TDE 2025own的TNS頁面

TDE 2025own的光譜

隨后,他們又發布了2025年第212號天文簡報(AstroNote 2025-212),列出了TDE 2025own(ZTF內部編號ZTF25aaxdtdm)及另外一個潮汐瓦解事件,以下是與TDE 2025own相關部分的翻譯(完整內容見參考資料2):


2025年第212號天文簡報(部分)

ZTF25aaxdtdm/AT 2025own于2025年6月24日首次被茨威基暫現源設施(ZTF)探測到,2025年6月25日由星明天文臺巡天項目(XOSS)作為一顆超新星候選體獨立上報至暫現源名稱服務網(TNS)(內部編號為KATS25M018,發現者為張宓等人,TNS發現報告編號2025-2398)。該暫現源在 ZTF 探測到的時候正處于變暗階段,且呈現藍色(g-r = -0.25)。申請進行的強制測光結果顯示,ZTF 在探測到該源之前,近期并未對其進行過觀測,因此我們無法推測其先前的演化過程。該候選體于2025年6月27日首次被tdescore識別為可能的潮汐瓦解事件(TDE),并被安排進行后續的光譜觀測。

2025年6月28日,凱克1號望遠鏡(Keck I)上的低分辨率成像光譜儀(LRIS)拍攝了ZTF25aaxdtdm的光譜(負責人:Kasliwal)。該光譜呈現為藍色連續譜,其中包含狹窄的發射線(H、[O III]),紅移z=0.1535。

我們申請了尼爾·格雷爾斯雨燕天文臺的機遇目標(ToO)觀測,并于2025年7月9日進行。觀測結果顯示,ZTF25aaxdtdm所在位置有一個明亮的紫外源,其亮度遠高于(紅色的)宿主星系的預期亮度。在修正了星系消光后,我們發現ZTF25aaxdtdm在所有紫外波段都很亮(例如 m_W2=19.4 AB)。這些觀測表明ZTF25aaxdtdm在紫外波段很明亮,符合潮汐瓦解事件預期的特征。

ZTF25aaxdtdm于2025年6月27日首次在g波段探測到,亮度為19.4等,此后緩慢變暗。我們無法確定其真實的峰值星等,但根據其視紅移和g波段的首次探測結果表明,其g波段絕對星等至少為-19.9等。ZTF25aaxdtdm的峰值后光變曲線并未顯示任何冷卻跡象。

雨燕衛星搭載的X射線望遠鏡(Swift-XRT)未探測到ZTF25aaxdtdm,因此其在0.3-10千電子伏能段的上限為8.2×10^(-3)計數每秒。在給定的紅移z=0.1535處,這對應于約2.4×10^43爾格每秒的光度上限。

其光度、光譜、光變曲線演化、核區位置以及紫外亮度,均指向這次爆發源于一次潮汐瓦解事件。因此,我們將ZTF25aaxdtdm/AT2025own歸類為一個可能的無特征潮汐瓦解事件。

作者|丁嵐賀

審核|鄒乾一、趙經遠、張宓

編輯|趙經遠

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本文正文使用北京時間,圖片使用世界時

潮汐瓦解事件藝術圖。圖像來源:DESY

潮汐瓦解事件(TDE)是一種天文現象,當恒星接近星系核心的超大質量黑洞附近時,會被黑洞的潮汐力撕裂,恒星的一部分物質會被黑洞捕獲,形成吸積盤,當它們被黑洞吞噬時,會產生強烈的電磁輻射,整個過程可以持續幾個月到幾年,輻射峰值在遠紫外和X射線波段。利用潮汐瓦解事件可以探測并積累星系核心超大質量黑洞的樣本,這對于限制超大質量黑洞的分布狀態、其在星系中所占比例以及宇宙演化等方面都具有重要的意義。前不久,星明天文臺就捕捉到了一例潮汐瓦解事件,為該類事件提供了重要樣本。

2025年6月25日晚9時左右,張宓同好在千度自動瞬變源巡天項目(KATS)拍攝的圖像中發現一顆位于仙女座方向的候選體,亮度19.28星等(無濾鏡)。在進一步查驗后,張宓同好發現它鄰近一個未編號的星系,隨即將其作為超新星候選體上報至暫現源名稱服務網(TNS),該候選體獲得暫現源編號AT 2025own,內部編號KATS25M018。

Pan-STARRS拍攝的歷史圖像(右)中心方框處可見較暗的宿主星系,而KATS發現圖像(左)對應位置的天體有所增亮,表明其處于爆發狀態

編號:AT 2025own (= KATS25M018)

發現者:張宓、徐建林、孫國佑、阮建高、趙經遠、周文杰、馬勇、陳卓揚、譚瀚杰、武廣維、高興、艾力·伊沙木丁、白春海、王勇,代表KATS團隊

發現亮度:19.28星等(無濾鏡)

發現時間:2025年06月22日03時45分57.312秒

TNS鏈接:https://www.wis-tns.org/object/2025own

2025年6月28日,茨威基暫現源設施(ZTF)的AGN/TDE工作組使用安裝在10米口徑凱克1號望遠鏡(Keck I)上的低分辨率成像光譜儀(LRIS)對該候選體進行了光譜觀測。7月14日晚9時許,馬里蘭大學聯合空間科學研究所的Robert Stein博士等人將光譜及分類報告上傳到TNS,證認該候選體是一個潮汐瓦解事件(TDE),紅移0.1535。該候選體編號隨之變更為潮汐瓦解事件編號TDE 2025own。

TDE 2025own的TNS頁面

TDE 2025own的光譜

隨后,他們又發布了2025年第212號天文簡報(AstroNote 2025-212),列出了TDE 2025own(ZTF內部編號ZTF25aaxdtdm)及另外一個潮汐瓦解事件,以下是與TDE 2025own相關部分的翻譯(完整內容見參考資料2):

2025年第212號天文簡報(部分)

ZTF25aaxdtdm/AT 2025own于2025年6月24日首次被茨威基暫現源設施(ZTF)探測到,2025年6月25日由星明天文臺巡天項目(XOSS)作為一顆超新星候選體獨立上報至暫現源名稱服務網(TNS)(內部編號為KATS25M018,發現者為張宓等人,TNS發現報告編號2025-2398)。該暫現源在 ZTF 探測到的時候正處于變暗階段,且呈現藍色(g-r = -0.25)。申請進行的強制測光結果顯示,ZTF 在探測到該源之前,近期并未對其進行過觀測,因此我們無法推測其先前的演化過程。該候選體于2025年6月27日首次被tdescore識別為可能的潮汐瓦解事件(TDE),并被安排進行后續的光譜觀測。

2025年6月28日,凱克1號望遠鏡(Keck I)上的低分辨率成像光譜儀(LRIS)拍攝了ZTF25aaxdtdm的光譜(負責人:Kasliwal)。該光譜呈現為藍色連續譜,其中包含狹窄的發射線(H、[O III]),紅移z=0.1535。

我們申請了尼爾·格雷爾斯雨燕天文臺的機遇目標(ToO)觀測,并于2025年7月9日進行。觀測結果顯示,ZTF25aaxdtdm所在位置有一個明亮的紫外源,其亮度遠高于(紅色的)宿主星系的預期亮度。在修正了星系消光后,我們發現ZTF25aaxdtdm在所有紫外波段都很亮(例如 m_W2=19.4 AB)。這些觀測表明ZTF25aaxdtdm在紫外波段很明亮,符合潮汐瓦解事件預期的特征。

ZTF25aaxdtdm于2025年6月27日首次在g波段探測到,亮度為19.4等,此后緩慢變暗。我們無法確定其真實的峰值星等,但根據其視紅移和g波段的首次探測結果表明,其g波段絕對星等至少為-19.9等。ZTF25aaxdtdm的峰值后光變曲線并未顯示任何冷卻跡象。

雨燕衛星搭載的X射線望遠鏡(Swift-XRT)未探測到ZTF25aaxdtdm,因此其在0.3-10千電子伏能段的上限為8.2×10^(-3)計數每秒。在給定的紅移z=0.1535處,這對應于約2.4×10^43爾格每秒的光度上限。

其光度、光譜、光變曲線演化、核區位置以及紫外亮度,均指向這次爆發源于一次潮汐瓦解事件。因此,我們將ZTF25aaxdtdm/AT2025own歸類為一個可能的無特征潮汐瓦解事件。

2025年第212號天文簡報(部分)

ZTF25aaxdtdm/AT 2025own于2025年6月24日首次被茨威基暫現源設施(ZTF)探測到,2025年6月25日由星明天文臺巡天項目(XOSS)作為一顆超新星候選體獨立上報至暫現源名稱服務網(TNS)(內部編號為KATS25M018,發現者為張宓等人,TNS發現報告編號2025-2398)。該暫現源在 ZTF 探測到的時候正處于變暗階段,且呈現藍色(g-r = -0.25)。申請進行的強制測光結果顯示,ZTF 在探測到該源之前,近期并未對其進行過觀測,因此我們無法推測其先前的演化過程。該候選體于2025年6月27日首次被tdescore識別為可能的潮汐瓦解事件(TDE),并被安排進行后續的光譜觀測。

2025年6月28日,凱克1號望遠鏡(Keck I)上的低分辨率成像光譜儀(LRIS)拍攝了ZTF25aaxdtdm的光譜(負責人:Kasliwal)。該光譜呈現為藍色連續譜,其中包含狹窄的發射線(H、[O III]),紅移z=0.1535。

我們申請了尼爾·格雷爾斯雨燕天文臺的機遇目標(ToO)觀測,并于2025年7月9日進行。觀測結果顯示,ZTF25aaxdtdm所在位置有一個明亮的紫外源,其亮度遠高于(紅色的)宿主星系的預期亮度。在修正了星系消光后,我們發現ZTF25aaxdtdm在所有紫外波段都很亮(例如 m_W2=19.4 AB)。這些觀測表明ZTF25aaxdtdm在紫外波段很明亮,符合潮汐瓦解事件預期的特征。

ZTF25aaxdtdm于2025年6月27日首次在g波段探測到,亮度為19.4等,此后緩慢變暗。我們無法確定其真實的峰值星等,但根據其視紅移和g波段的首次探測結果表明,其g波段絕對星等至少為-19.9等。ZTF25aaxdtdm的峰值后光變曲線并未顯示任何冷卻跡象。

雨燕衛星搭載的X射線望遠鏡(Swift-XRT)未探測到ZTF25aaxdtdm,因此其在0.3-10千電子伏能段的上限為8.2×10^(-3)計數每秒。在給定的紅移z=0.1535處,這對應于約2.4×10^43爾格每秒的光度上限。

其光度、光譜、光變曲線演化、核區位置以及紫外亮度,均指向這次爆發源于一次潮汐瓦解事件。因此,我們將ZTF25aaxdtdm/AT2025own歸類為一個可能的無特征潮汐瓦解事件。

AstroNote 2025-212頁面(部分)

1975年,美國天文學家杰克·希爾斯(Jack Hills)最早提出了黑洞潮汐瓦解恒星的理論,但直到20世紀90年代,人們才在NGC 5905中發現了第一例潮汐瓦解事件。目前已知的潮汐瓦解事件僅有100多例,樣本仍相對較少,因此任何一例發現都非常重要。潮汐瓦解事件大致可分為以下4類,此外還有一些類型不明的潮汐瓦解事件:

1、TDE-H:光譜中僅存在氫線。在這類事件中,恒星僅被部分瓦解,其涉及的超大質量黑洞質量較低。其輻射的主要來源是恒星碎片流碰撞產生的膨脹外流,而非直接吸積。

2、TDE-He:光譜中僅存在氦線。在這類事件中,恒星被完全瓦解,從而釋放核心的富氦物質,這類事件與質量較大的超大質量黑洞有關。

3、TDE-H-He:光譜中同時存在氫線和氦線,且常伴有氮線和氧線。在這類事件中,恒星接近完全瓦解,其輻射來源可能與吸積盤快速形成相關。

4、無特征TDE(TDE-featureless):雖然光譜中可能會存在宿主星系的譜線,但缺少上述三種類型的光譜特征。

對潮汐瓦解事件的研究,有助于測定大質量黑洞的性質和參數、研究它們的吸積過程和噴流結構,幫助我們了解寧靜星系中心的氣體環境,并且可以解答星系的形成與演化歷史、大質量黑洞的增長以及宇宙結構的形成演化等問題。

TDE 2025own是星明天文臺發現的首個潮汐瓦解事件,這是一個重要的里程碑,祝賀各位發現者!

特別感謝ZTF團隊為該發現提供的證認,此外也要感謝中國科學院新疆天文臺、國家天文科學數據中心為KATS項目運行所提供的支持和幫助。

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參考資料

1、TDE 2025own,Transient Name Server,https://www.wis-tns.org/object/2025own

2、AstroNote 2025-212,Transient Name Server,https://www.wis-tns.org/astronotes/astronote/2025-212

3、KATS25M018,星明天文臺官網,https://xjltp.china-vo.org/kats25m018.html

4、劉柱,袁為民,孫惠,等.星系中心大質量黑洞及潮汐瓦解恒星事件[J].中國科學:物理學、力學、天文學,2018,48(3):22-34

5、Tidal disruption event,wikipedia,https://en.m.wikipedia.org/wiki/Tidal_disruption_event

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來源: 星明天文臺