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塔斯馬尼亞惡魔爆炸 難倒天文學家

恆星爆炸示意圖。(公有領域)
恆星爆炸示意圖。(公有領域)

文/記者夏雨
太空中充滿各種極端現象,但「塔斯馬尼亞惡魔」(Tasmanian devil)太空爆炸,可能是迄今觀察到最奇怪罕見、困惑難解的宇宙事件之一。

天文學家目睹一顆遙遠恆星爆炸幾個月後,他們發現了前所未見的現象:距離地球約10億光年的恆星殘骸,釋放充滿活力的生命跡象,短暫而明亮的閃焰與導致恆星死亡的原始爆炸一樣強大。

罕見快速藍色光學瞬變

天文學家將這個天體現象稱為「塔斯馬尼亞惡魔」,他們在2022年9月第一次發現後,觀察到它反覆爆炸。

但導致恆星死亡的最初恆星爆炸並不是典型的超新星,超新星是一顆越來越亮的恆星,死亡前會爆炸並噴射大部分質量。相反,「塔斯馬尼亞惡魔」屬於罕見的爆炸類型,被稱為快速藍色光學瞬變(LFBOT),LFBOT發出明亮的藍光,達到最大亮度並在幾天內消失,而超新星可能需要數週或數月才會變暗。

超新星、伽瑪射線爆、快速藍色光學順變比較圖。(NRAO/AUI/NSF)超新星、伽瑪射線爆、快速藍色光學順變比較圖。(NRAO/AUI/NSF)

第一個LFBOT於2018年在距離地球約6千萬秒差距(2億光年)的星系中被發現。亮度是超新星100倍,在幾天內迅速變暗。

「塔斯馬尼亞惡魔」違背了LFBOT通常「活得短死得早」的特性,在數月內反覆爆炸,釋放出的能量閃焰是太陽等恆星的數千億倍。

「塔斯馬尼亞惡魔」正式標記(label)為AT2022tsd,這項最新發現由全球15個望遠鏡觀測,觀測結果日前已發表在《自然》雜誌上。

爆炸能量超過千億顆恆星

第一作者、康乃爾大學助理教授安娜·何(Anna Ho)說,「令人驚奇的是,光源並沒有像人們預期的那樣逐漸變暗,而是短暫的再次變亮,一次又一次。LFBOT已經是夠怪異、奇特的事件,這次更加怪異。」

「塔斯馬尼亞惡魔」在第一次爆炸後120天內,至少發生14次不規則的明亮爆發,每次持續數分鐘,而且許多後續閃焰比先前的更亮。

「(LFBOT)發射的能量,比整個由數千億顆恆星(如太陽)組成的星系還要多。如此巨大的能量背後機制目前尚不清楚。」研究合著者、澳洲斯威本科技大學(Australia’s Swinburne University)教授傑夫·庫克(Jeff Cooke)表示,「在最初的爆發和爆發消退之後,極端的爆炸不斷發生,發生得非常快,幾分鐘之內,而不是像超新星那樣幾週到幾個月。」

何說,以前從未在任何超新星或LFBOT中看到過這樣的爆炸——速度如此之快,亮度與最初的爆炸一樣強大。在天文學中從未見過這種現象。

黑洞或黑洞與恆星合併造成?

庫克指出,它突破了物理學的極限,因為它產生了極高的能量,而且爆發持續時間很短。光的傳播速度是有限的。因此,光源爆發和消逝的速度限制了光源的大小,這意味著所有這些能量都是由一個相對較小的光源產生。

如果它是一個黑洞,那麼這個天體可能會噴射出物質噴流,並以接近光速的速度發射到太空中。

何說,另一種可能性是,最初的爆炸是由非常規事件引發,例如:恆星與黑洞合併,這可能為「宇宙災難提供一個完全不同的通道」。

「塔斯馬尼亞惡魔」事件目前仍是一個謎團,但天文學家相信,它可能對了解恆星如何死亡以及留下什麼提供了線索。

何提到,「這(恆星)殘骸並沒有閒著,很活躍的做了我們能探測到的事情。我們認為閃焰可能來自新形成的殘骸,為我們提供了研究它們剛形成時特性的方法。」◇