斯威本科技大學的天文學家在發現一種罕見的接近光速的發光物質噴流方面發揮了重要作用,這種物質是由超大質量黑洞猛烈撕裂一顆恒星而產生的。這項研究發表在《自然》雜志上,使天文學家在理解超大質量黑洞的物理學方面更近了一步,這些黑洞位于數十億光年外的星系中心。
潮汐破壞事件(TDE)的插圖
斯溫伯恩大學教授杰夫-庫克(Jeff Cooke)也是ARC卓越引力波發現中心(OzGrav)的首席研究員,他是該研究小組的關鍵成員。
Cooke教授說:「被黑洞的引力潮汐力真正撕碎的恒星幫助我們更好地了解宇宙中存在的東西。這些觀察幫助我們探索地球上無法創造的極端物理學和能量。」
當一顆恒星離超大質量黑洞太近時,這顆恒星會被潮汐力猛烈地撕碎,碎片被卷入黑洞的軌道,最終被黑洞完全吞噬。在極其罕見的情況下--只有大約百分之一的時間--這些所謂的潮汐破壞事件(TDE)也會發射出幾乎以光速移動的發光物質噴流。
這項工作的共同主要作者,馬里蘭大學的Igor Andreoni博士和明尼蘇達大學的Michael Coughlin助理教授,以及一個國際團隊,觀察到了有史以來最明亮的TDE之一。他們測量到它在85億光年之外,或者說在可觀測宇宙的一半以上。
這個事件被正式命名為「AT2022cmc」,據信它位于一個星系的中心,而這個星系由于過遠和過暗目前還不可見。未來的空間觀測可能會在AT2022cmc最終消逝時揭開星系的面紗。
為什麼有些TDE會發射噴氣,而其他TDE似乎沒有,這仍然是一個謎。從他們的觀測中,研究人員得出結論,與AT2022cmc和其他類似噴射的TDE相關的黑洞可能正在快速旋轉。這表明,快速的黑洞旋轉可能是噴流發射的一個必要因素--這一想法使研究人員更接近于理解這些位于宇宙外圍的神秘物體。
超過20台在各種波長下運行的望遠鏡是這項研究的一部分。這些望遠鏡包括最初發現該天體的加州茲威基瞬變設施、太空和國際空間站的X射線望遠鏡、澳大利亞、美國、印度和法國阿爾卑斯山的射電/毫米望遠鏡,以及智利、加那利群島和美國的光學/紅外望遠鏡,包括夏威夷的W.M.凱克天文台。
斯威本大學博士后研究員Jielai Zhang是這項研究的共同作者,他說國際合作對這項發現至關重要。
「盡管夜空可能看起來很寧靜,但望遠鏡顯示,宇宙中充滿了神秘的、爆炸性的、轉瞬即逝的事件等待著我們去發現。通過OzGrav和斯威本大學的國際研究合作,我們很自豪能夠做出像這樣有意義的發現,」她說。