一项新的研究发现,此前天文学家所认为的最亮超新星爆发实际上可能是由一个巨大黑洞撕裂恒星造成的。
一般质量大于太阳质量8倍的恒星,在其生命的末期,就会出现大规模爆发而产生超新星。这种爆发可以在短时间内亮过其星系之中的所有其他恒星。
最近,科学家发现了一种非常罕见类型的超新星,被称为超亮超新星(superluminous supernovas)。这些爆发要比其他超新星明亮100多倍,但数量只占所有超新星的千分之一以下。
在今年一月份,中国天文学家在分析了全天自动巡天超新星(ASAS-SN)的数据之后,发现了比已知超新星亮度高两倍多的爆发。科学家将其命名为ASASSN-15lh,此次爆发距离地球约38亿光年,位于南天星座印第安座和杜鹃座的交界处,其释放出的光是太阳在鼎盛时的570亿倍。
最初,天文学家将ASASSN-15lh归类为超亮超新星——的确,这是目前发现的最明亮天体。然而,最近的研究表明,这种爆发可能实际上是一个质量高达太阳数十亿倍的超大质量黑洞撕毁一颗恒星时所产生的,而非正常超新星的爆发。
许多因素表明ASASSN-15lh并不是超亮超新星。例如,它发生在一个呈淡红色的大型星系中,而这里不大可能会出现超亮超新星,因为这种星系缺乏年轻的大质量恒星。
此外,在对ASASSN-15lh进行连续10个月的观测后,来自魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)的天体物理学家Giorgos Leloudas和他的同事认为,此次爆发随时间推移的演化方式与膨胀气体球模型不一致。ASASSN-15lh理应就像超新星一样随着时间推移而冷却,但天文学家发现,在100天后,这个天体开始再次变热,并保持在恒定高温很长一段时间。
因此,科学家认为ASASSN-15lh可能是由于一颗恒星在黑洞的强大引力拉扯下而瓦解所引起的——这就是所谓的潮汐分裂事件。Leloudas表示,在此次爆发中所观测到的元素组成更像一颗低质量恒星。
此外,利用哈勃太空望远镜的图像,科学家发现,ASASSN-15lh发生在其星系的中心。而先前的研究表明,几乎所有已知大型星系的中心都存在超大质量黑洞。研究人员建认为,可能导致这场猛烈爆发事件的超大质量黑洞的质量约为太阳的2亿至30亿倍。
先前的研究已发现,在ASASSN-15lh的星系中心的超大质量黑洞非常庞大,足以吞下一整颗恒星,而不是撕裂恒星。但使用新的模型,Leloudas团队发现,一种快速旋转的超大质量黑洞可以把恒星撕成碎片,而不是把它整个吞噬掉。
目前,天文学家只发现了大约10起潮汐分裂事件。在这个发表于最近的《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上的新发现表明,潮汐分裂事件比天文学家此前知道的更具多样性,并且它们可以达到极端的光度。
Leloudas同时也指出,现在还无法完全肯定ASASSN-15lh是一起由超大质量黑洞引起的潮汐分裂事件,科学家还不能解释他们观测到的每一个细节。