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神秘“塔斯马尼亚魔鬼”困扰科学家

  一次绰号为“塔斯马尼亚魔鬼”的空间爆发,在发生几个月后,又以最高亮度闪烁了十几次,这让天文学家感到很困惑。这次观测虽然提出了新问题,但可能有助于找到导致这种被称为快速蓝色光学瞬变(LFBOT)的爆发的原因。
  LFBOT在宇宙中随处可见,却难以被解释。首个LFBOT绰号“奶牛”,于2018年在一个距离地球约6000万秒差距(2亿光年)的星系中被发现。其亮度是超新星的100倍,但在几天内迅速变暗,而超新星的变暗过程需要数周时间。
  此后,天文学家又至少发现了6个LFBOT,但他们仍然不确定是什么原因导致了这些现象。主流观点认为,这些爆发要么是失败的超新星,要么是天体与被称为沃尔夫-拉叶星的炽热明亮恒星相互作用的结果。
  在一项新研究中,美国康奈尔大学天文学家Anna Ho领导的研究小组描述了2022年9月在距离地球大约10亿秒差距处发现的 LF-BOT的新活动,其正式名称是AT2022tsd,绰号“塔斯马尼亚魔鬼”。
  研究人员使用智利的麦哲伦-巴德望远镜发现,从2022年12月开始,“塔斯马尼亚魔鬼”以其最高亮度反复闪烁。他们总共看到了14次这样的闪烁事件,每次只持续几分钟。
  11月15日,相关成果发表于《自然》。
  “这样的闪烁在LFBOT中从未见过。”Ho说,每一次意想不到的闪光“和最初的LFBOT一样强大”。
  “这是一个惊人的观察结果。”美国加利福尼亚大学伯克利分校天体物理学家Raffaella Margutti说,“这是前所未有的,引发了很多问题。”
  Ho说,这种闪光可能支持失败的超新星理论,即一颗质量约为太阳20倍的大质量恒星耗尽燃料并坍缩,在残骸中留下一颗致密的中子星或一个黑洞。她说:“我们认为这些闪光可能来自中子星,也可能来自在最初LFBOT事件中形成的黑洞。”
  如果LFBOT中心的中子星或黑洞从其两极发射出强大的能量喷流,就可以解释这种闪光。当天体旋转时,这些喷流会射向太空——如果它们反复指向地球的方向,就可以解释“塔斯马尼亚魔鬼”发出的闪光。
  美国哥伦比亚大学天体物理学家Brian Metzger表示,这一观测结果“相当惊人”,“在某种程度上证实了我们基于其他证据得出的结论”,即LFBOT涉及以接近光速运动的电子,这些电子“以某种形式的外流被加热或加速”。
  进一步的观测有助于确定该天体的质量,从而准确解释其起源。“一个中等质量的黑洞,其质量相当于1万个太阳的质量。”Ho说,“一颗失败的超新星的质量相当于10或100个太阳的质量。”
  她补充说,闪光可以提供一种计算天体质量的方法。“当测量一个快速变化的信号时,你可以利用信号变化速度估计发出信号的天体大小。”高速表明天体在快速旋转,意味着其质量较低。
  Margutti认为,这种闪光“明确告诉我们,LFBOT实际上不同于超新星爆发”。但她补充说,喷流可能是由黑洞吸积驱动的,比如来自伴星的吸积。
  正在智利建设的薇拉·鲁宾天文台计划明年开始对宇宙进行广泛的调查,预计将发现“10到100倍以上的天体”,这可能有助于天文学家进一步探索其中的奥秘。
  在最初爆发后尽早发现和研究这些天体也至关重要。“现在,当我们注意到它们的时候,通常已经过去2到3周了,”Ho说,“我们需要更快地找到它们。”

(文乐乐)


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