撰文丨茍利軍 中國科學院國家天文臺

2025年，天文學家發現了有史以來最強大的宇宙爆發事件，這次事件的起因竟然是一顆恒星不幸接近黑洞后，被黑洞強大的引力徹底撕裂，這種現象通常被稱為“潮汐瓦解事件”。而此次特殊的爆發現象由于能量極端巨大，科學家為其命名了一個新的名稱——“極端核瞬變”。今天，我想與大家一起聊聊這個爆發事件。這次爆發能量之大、持續時間之長，甚至讓最猛烈的超新星爆發也黯然失色。這次發現不僅刷新了我們對宇宙能量極限的認知，也為揭示超大質量黑洞的奧秘提供了全新視角。

要理解極端核瞬變，我們首先需要了解其更為普遍的一種現象——潮汐瓦解事件。這兩種現象都源于黑洞對恒星的強大引力作用，但它們在規模和特性上存在顯著差異。

潮汐瓦解事件簡單來說，就是恒星接近黑洞時發生的一場致命的“撕裂”事件。黑洞擁有極強的引力，這種引力差（或者潮汐力）足以撕碎靠近它的任何天體。一般情況下，一顆恒星在接近超大質量黑洞時，會因為靠近黑洞的一側引力明顯更大，而遠離黑洞的一側引力較小，恒星因此被拉長、撕裂成無數碎片。這些恒星碎片隨后環繞黑洞形成了一個高速旋轉的吸積盤，物質加速落入黑洞的過程中，產生強烈的電磁輻射，例如X射線、紫外線甚至可見光等。這種現象持續的時間通常從幾個月到一年不等，是宇宙中相對罕見但極具研究價值的現象。而“極端核瞬變”則是這次發現的一種更為特殊的潮汐瓦解事件現象。之所以被稱為“極端”，是因為它釋放出的能量遠遠超過了此前觀測到的所有類似事件。

普通潮汐瓦解事件一般涉及較低質量的恒星以及相對穩定的吸積盤，能量釋放規模有限。而極端核瞬變事件之所以特殊，主要在于被撕裂恒星可能質量更高且黑洞的吸積過程更加劇烈。在機制上，普通潮汐瓦解事件事件的吸積盤通常較為穩定，物質以較為緩和的速度進入黑洞。而在極端核瞬變中，吸積盤可能出現劇烈的不穩定結構，例如強烈的磁場活動或盤內劇烈的物質碰撞，使吸積盤的輻射效率異常提高，從而導致驚人的能量釋放。簡單地說，如果普通的潮汐瓦解事件是宇宙中燃起的一根蠟燭，那么這次的極端核瞬變就像是在太空中引爆了一枚超強的炸彈，照亮了整個星系。

而這次驚人的發現，要歸功于歐洲航天局ESA在2013年發射的蓋亞衛星。蓋亞任務旨在以前所未有的精度繪制銀河系中超過十億顆恒星的位置、運動和屬性 。它通過每晚掃描整個天球，并實時檢測源的變化，每天發布超過12個瞬變警報 。2025年初，研究人員在分析蓋亞衛星存檔數據時，發現了一處從2018年就開始，并且持續數年亮度不減的特殊亮斑，這個亮斑來自一個星系的核心區域。通過進一步的觀測，他們排除了普通活動星系核、超新星爆發等常見原因，最終確認這個持續的超級亮斑是由黑洞撕裂恒星所引發的一次前所未見的極端爆發事件。因為這個爆發是在2018年最早觀測到的，所以這個事件就被命名為Gaia18cdj。另外此次爆發釋放出的總能量達到了普通超新星爆發能量的25倍以上。不過在2016年，天文學家已經發現了另外一顆極端核瞬變，不過它的亮度是超新星的幾倍到十幾倍之間，所以我們可以看出這兩次爆發能量的相差2-5倍左右，而2018年的事件更亮一些。

為了進一步確定2018年爆發的事件性質，科學家們使用了世界上多個大型望遠鏡進行多波段觀測，包括光學、紫外、X射線等。所有的數據都表明，這個事件不僅極端明亮，而且持續時間長達數年，遠超普通的潮汐瓦解事件。

除了上面提到的蓋亞望遠鏡發現的兩個極端核瞬變體之外，美國加州理工學院的茲威基瞬變望遠鏡在2020年也獨立發現了第三個極端核瞬變體。茲威基瞬變望遠鏡的英文名字也被縮寫為ZTF，它屬于美國帕洛瑪天文臺，擁有47平方度的廣闊視場和快速的掃描能力，每三天就能掃描整個北天，并每晚掃描銀河系平面兩次，它的主要目標就是發現超新星、伽馬射線暴和潮汐破壞事件等快速變化的瞬變天體 。ZTF自2018年以來已發現了近100個潮汐瓦解事件，這些發現大多集中在星系核心 。雖然它探測到的極端核瞬變體所釋放的能量略低于第二個極端核瞬變體，但仍明顯超過普通潮汐瓦解事件。ZTF獨立發現了第三個極端核瞬變體事件，進一步證實了極端核瞬變體作為一種獨特新類別的存在 。

這些大型巡天項目通過持續監測天空的亮度變化，為發現罕見的宇宙瞬變事件提供了基礎。在未來，隨著新一代觀測設施的投入使用，我們對潮汐瓦解事件和極端核瞬變事件的理解將迎來革命性的飛躍。剛剛試運行的維拉·魯賓天文臺，配備了有史以來最大的數字相機，將在未來十年內對南天進行不間斷掃描，預計每年發現數以萬計的瞬變事件，包括數百萬顆新小行星、彗星、以及大量的超新星和潮汐瓦解事件，為瞬變天文學帶來極大的改變 。魯賓天文臺的持續巡天能力將極大地增加我們發現罕見極端核瞬變事件的幾率。

最后，讓我們從科學的角度來看一下這些發現的的意義。

首先，它推動了科學家對黑洞物理和宇宙極端物理現象的理解。此前，天文學家對于潮汐瓦解事件的能量極限和持續時間有著一定的預期，而此次極端核瞬變體事件的發現打破了原有的認知，說明宇宙中存在更極端、更復雜的物理過程。其次，它也展示了長期監測觀測的重要性。過去的天文觀測通常聚焦于短暫的、強烈的爆發現象，但此次發現顯示，持續數年的觀測可能揭示更多以前從未被注意到的罕見事件。未來，通過蓋亞衛星以及即將投入運行的更多大型望遠鏡的持續監測，或許我們還能發現更多類似的極端核瞬變事件。最后，對于普通大眾來說，這項發現再次提醒我們宇宙的神秘和奇妙。我們常常覺得宇宙遙遠而平靜，但事實上它充滿著激烈而驚人的事件。黑洞撕裂恒星這樣的劇烈現象雖然在地球上看似遙遠，卻能夠幫助我們理解宇宙最深層的規律，探索黑洞這種神秘天體的真實面貌。

潮汐瓦解事件和極端核瞬變事件，讓我們看到宇宙并非總是寧靜，它也會展現出極其狂暴的一面。此次極端核瞬變事件，不僅創造了宇宙爆發能量的新紀錄，也為科學家打開了一扇研究宇宙極端現象的大門。當我們仰望星空時，或許可以多一些敬畏與好奇，因為那里遠比我們想象的更加精彩、更加壯闊，也更加值得我們不斷地探索和追問。好了，今天先和大家聊到這里，下次有機會再聊。

來源: 返樸

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