史上最强宇宙大爆炸被发现！威力有多大？

编译：公子欣

日前，由英国南安普顿大学领导的一组天文学家发现了有史以来最大的宇宙爆炸。

这次爆炸被称为AT2021lwx，比任何已知的超新星（爆炸的恒星）亮10倍以上，比最亮的潮汐破坏事件（恒星落入超大质量黑洞）亮3倍。

要知道，大多数超新星只能在几个月的时间里看到明亮，而该爆炸已持续了3年多，目前仍可被望远镜网络探测到。它发生在距离地球近80亿光年之外，当时宇宙大约有60亿年的历史。

研究人员认为，爆炸是巨大的气体云被一个超大质量黑洞剧烈破坏的结果，可能比我们的太阳大几千倍。云的碎片会被吞没，穿过其残余物发出冲击波，并进入黑洞周围的一个巨大的尘埃“甜甜圈”。这样的事件非常罕见，以前从未见过如此大规模的事件。

去年，天文学家目睹了有史以来最亮的爆炸——被称为GRB 221009A的伽马射线爆发。虽然它比AT2021lwx更亮，但它只持续了很短的时间，这意味着AT2021lwx爆炸释放的总能量要大得多。

该研究结果已于2023年5月12日发表在《皇家天文学会月报》上。

发现爆炸

AT2021lwx于2020年首次被加利福尼亚州的兹威基瞬态设施探测到，随后被位于夏威夷的小行星对地撞击最后警报系统（ATLAS）捕捉到。这些设备可以观测夜空，以探测亮度迅速变化的瞬态物体，包括超新星等宇宙事件，还可以发现小行星和彗星。到目前为止，爆炸的规模尚不清楚。

研究领导者、南安普顿大学研究员Philip Wiseman博士说：“我们偶然发现了这一点，因为在寻找一种超新星时，我们的搜索算法标记了它。大多数超新星和潮汐破坏事件只持续几个月就会消失。一件东西能亮这么久，就显得很不寻常。”

研究小组用几个不同的望远镜进一步研究了该物体：Neil Gehrels Swift望远镜（美国宇航局、英国和意大利合作的望远镜)，智利的新技术望远镜（由欧洲南方天文台操作），以及西班牙拉帕尔马的加那利大型望远镜。

图为：AT2021lwx的光曲线

测量爆炸

通过分析光的光谱，将其分成不同的波长，并测量光谱的不同吸收和发射特征，研究小组能够测量到物体的距离。

“一旦知道到物体的距离以及它在我们看来有多亮，就可以计算出物体在其源头的亮度。当完成这些计算，我们就意识到它是非常明亮的。”研究合著者、南安普顿大学Sebastian Hönig教授说。

宇宙中唯一像AT2021lwx一样明亮的东西是类星体——超大质量黑洞，有恒定的气体流以高速落在它们身上。

“对于类星体，我们看到它的亮度随着时间的推移而上下波动。但是回顾过去十多年，没有探测到AT2021lwx，然后突然间它以宇宙中的最亮出现，这是前所未有的。”南安普顿大学的Mark Sullivan教授解释说。

图为：AT2021lwx的静止框架紫外和光学光谱以及图中比较的相同物体

是什么导致了爆炸？

关于是什么导致了这种爆炸，有不同的理论，但南安普顿领导的研究小组认为，最可行的解释是，一团巨大的气体云（主要是氢气）或尘埃们从黑洞周围的轨道偏离，被送入黑洞。

研究团队现在正着手收集更多关于爆炸的数据——测量不同的波长，包括可以揭示物体表面和温度的X射线，以及正在发生的潜在过程。他们还将进行升级的计算模拟，以测试这些模拟是否与其关于爆炸原因的理论相符。

数据图及参考来源：https://academic.oup.com/mnras/article/522/3/3992/7115325