一个气体黑洞可能爆发了有史以来最大的宇宙爆炸

人类可能害怕核弹，但与宇宙所能释放的威力相比，这根本不算什么。以伽马射线爆发为例：一颗巨大恒星在垂死挣扎时爆发出强烈的闪光和辐射。今年早些时候，天文学家发现了一次伽马射线爆发，他们称之为“有史以来最明亮的一次”。

然而伽马射线爆发只是一颗恒星的爆炸。当涉及到更多的质量时，宇宙可以引发更大的爆炸。在 5 月 11 日发表在《皇家天文学会月刊》上的一篇论文中，天文学家宣布了他们所说的有史以来最剧烈的天文事件。

这一事件仍在继续，并不像伽马射线爆发那样明亮——但持续时间更长，向宇宙释放的能量也更多。尽管这次爆炸（名为 AT2021lwx）难以简单解释，但发现它的天文学家认为这与幸运黑洞有关。如果他们的猜想正确，他们的天文台可能不止一次目睹过类似事件。

颇具讽刺意味的是，这场“有史以来最大的爆炸”近一年来一直未被天文学家发现。位于加利福尼亚州圣地亚哥东北部山区帕洛玛天文台的塞缪尔·奥斯钦望远镜于 2020 年 6 月首次发现了一个明亮的光点。但正如天文学中经常发生的那样，天空中不断爆发出大量数据，这一事件却没有引起人们的注意。

直到 2021 年 4 月，一个名为 Lasair 的自动化系统才将 AT2021lwx 带到了人类天文学家的视线中。那时，天空中的这个光点已经持续亮了 300 多天。虽然这个光点很奇特，但天文学家并没有太在意，直到他们通过计算事件距离我们有多远来估计物体的亮度：80 亿光年。

“就在那时，我们突然意识到：‘等等，这是一件非常非常不寻常的事情，’”该研究的作者、英国南安普顿大学天文学家菲利普·怀斯曼说。

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达特茅斯学院黑洞天体物理学家托尼玛·阿纳纳 (Tonima Ananna) 表示：“我从未见过任何东西在如此短的时间内改变亮度并变得如此明亮。”但她并不是一位作家。

起初，作者们不知道该如何解释 AT2021lwx。他们询问了同事。一些人认为这是一次潮汐破坏事件，黑洞猛烈地撕裂一颗被捕获的恒星。但这次事件比任何已知的吞噬恒星事件都要明亮得多。其他人认为这是一个类星体，一个拥有活跃核心的年轻星系：一个超大质量黑洞喷出明亮的辐射流。但这次事件的亮度激增了百倍，远远超过了天文学家在类星体中看到的任何亮度。

“研究潮汐扰动的人们说，‘不，我不认为这是我们的天体。’研究类星体的人们也说，‘不，我不认为这是我们的天体。’这时，你就必须开始设想新的方案了，”怀斯曼说道。

他们的新设想还涉及一个黑洞：一个位于星系中心的超大质量黑洞，质量是太阳的 100 多万倍。通常，超大质量黑洞被气体吸积盘包围，被巨大的引力吸入。一些超大质量黑洞，如类星体中的黑洞，会积极吞噬气体；吞噬时，它们会发光。其他黑洞，如位于银河系中心的黑洞，则处于休眠、安静和黑暗状态。

怀斯曼和他的同事认为，一个休眠黑洞可能会突然发现自己被大量气体淹没——可能是太阳质量的数千倍。黑洞会以辉煌的觉醒来回应它新发现的盛宴，爆发出比活跃黑洞更明亮的光芒。

怀斯曼和他的同事认为，这样的意外收获触发了AT2021lwx，使得一个休眠的超大质量黑洞照亮了夜空。

“我认为他们提出了一个令人信服的论据，即这是一个超大质量黑洞......突然被‘开启’了，”阿纳纳说。

天文学家以前可能见过类似 AT2021lwx 的吸积事件。怀斯曼和他的同事仔细研究了过去的观测结果，在大量天文数据中找到了与创纪录事件相似的多根针。它们都没有接近这个亮度，但它们的亮度也按照类似的模式增加。这些事件发生在已知中心有黑洞的星系中，气流向内下落。

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怀斯曼说：“有可能（创纪录事件）与上次相同，但排放的气体量要大得多。”

怀斯曼和他的同事计划通过计算机模拟来验证他们的想法。通过这种方式，他们可以了解吸积事件是否可能导致这次创纪录的爆炸以及他们发现的其他明亮图案。

与此同时，他们计划追踪他们发现的踪迹。AT2021lwx 的亮度达到峰值并开始稳步下降。他们已经开始观察该物体的 X 射线辐射，并计划用无线电波进行跟踪。一旦该物体变黑，他们计划用哈勃太空望远镜之类的设备放大，这样就能看到爆发后是否有星系——以及它是什么样子。

需要进行更多观测表明，天文学家对于宇宙中的一些最极端事件仍有许多未解之谜。

“可能已经存在更大更亮的东西，但由于它们的速度太慢，我们的探测算法实际上从未将它们标记为爆炸 - 它们就这样迷失了方向，”怀斯曼说。