天文学家捕捉到黑洞摧毁附近的恒星并发射出强大的相对论射流

　　天文学家在宇宙中比以往任何时候都更远的地方捕捉到了一个黑洞正在吞噬一颗附近的恒星，并在这个过程中释放出了喷射物。宇宙可能是一个充满暴力的地方。恒星死亡或相互碰撞，黑洞吞噬一切过于接近的东西。这些和其他事件在夜空中产生闪光，天文学家称之为瞬态。
　　一颗恒星正在被附近的超大质量黑洞吞噬。天文学家称这是一次潮汐破坏事件（TDE）。使得这个TDE成为非常罕见的TDE的原因是，当黑洞撕裂恒星的时候，两个几乎以光速运动的物质喷流被发射到相反的方向，产生所有波长的光。这种喷射式TDEs极其罕见，这里描述的AT2022cmc是第一个用光学望远镜发现的。资料来源：卡尔-诺克斯-OzGrav，斯威本科技大学ARC卓越引力波发现中心
　　兹威基瞬变设施目前是天文学家用来研究不断变化的宇宙的最大瞬变调查方式之一。该调查也是一个罕见的、奇怪的和不寻常的事件的宝库，这些事件往往是天文学家偶然发现的。
　　＂我们的新搜索技术帮助我们在ZTF调查数据中快速识别罕见的宇宙事件。而且，由于ZTF和即将到来的更大的调查，如Vera Rubin的LSST频繁地扫描天空，我们现在可以期待发现大量罕见的，或以前未被发现的宇宙事件，并详细研究它们，＂马里兰大学（UMD）天文学系和美国航空航天局戈达德太空飞行中心的博士后Igor Andreoni说。
　　喷射式潮汐断层事件AT2022cmc首先在ZTF的光学数据中被观测到，随后其他21个天文设施也看到它在X射线、紫外线、红外线和无线电中闪耀。资料来源：Zwicky瞬变设施/R.Hurt (Caltech/IPAC)
　　AT2022cmc是一个奇特的案例，它被称为潮汐破坏事件或TDE。TDE发生时，一颗接近黑洞的恒星被黑洞的引力潮汐力猛烈地撕开--类似于月球在地球上拉动潮汐的方式，但强度更大。然后，恒星的碎片被捕获到一个快速旋转的盘中，围绕着黑洞运行。最后，黑洞吞噬了盘中注定消亡的恒星的残骸。
　　在一些极其罕见的情况下，比如AT2022cmc，超大质量黑洞在摧毁一颗恒星后会发射＂相对论射流＂--以接近光速的速度飞行的物质束。在2022年2月被发现后，Andreoni领导的天文学家对AT2022cmc进行了跟踪，并用多个设施在多个波长上对其进行了观测。该分析现在发表在《自然》杂志上。
　　艺术家对喷射性潮汐破坏事件AT2022cmc的印象。资料来源：ESO/M.Kornmesser
　　明尼苏达大学双城分校天文学助理教授、该论文的共同负责人Michael Coughlin说：＂科学家上一次发现这些喷流之一是在十多年前。从我们掌握的数据来看，我们可以估计相对论射流只在这些破坏性事件中的1%被发射出来，这使得AT2022cmc是一个极其罕见的事件。事实上，该事件的发光闪光是有史以来观察到的最亮的闪光之一。＂
　　新颖的数据压缩方法相当于每天晚上搜索一百万页的信息，使Andreoni及其同事能够对ZTF数据进行快速分析，并确定AT2022cmc TDE与相对论射流。他们很快就开始了后续的观测，发现在整个电磁波谱中，从X射线到毫米波和无线电，都有一个异常明亮的事件。
　　欧空局的超大型望远镜显示，AT2022cmc处于85亿光年的宇宙学距离上，哈勃太空望远镜的光学/红外图像和甚大阵的无线电观测极其精确地确定了AT2022cmc的位置。
　　研究人员认为，AT2022cmc位于一个还不可见的星系的中心，因为来自AT2022cmc的光线胜过了它，但是未来用哈勃或詹姆斯-韦伯太空望远镜进行的太空观测可能会在瞬变体最终消失的时候揭开这个星系的面纱。
　　为什么有些TDE会发射喷流，而其他的可能不会，这仍然是一个谜。从他们的观测中，Andreoni和他的团队得出结论，AT2022cmc和其他类似的喷射型TDEs中的黑洞可能正在快速旋转，以便为极其明亮的喷射提供动力。这表明，快速的黑洞旋转可能是喷流发射的一个必要因素--这一想法使研究人员更接近于理解数十亿光年外星系中心的超大质量黑洞的物理学。
　　在AT2022cmc之前，人们只知道几个可能的喷射型TDE，它们主要是由伽马射线空间任务发现的，这些任务探测这些喷射产生的最高能量形式的辐射。有了他们的新方法，天文学家们现在可以在地面光学观测中搜索这种罕见的事件。
　　＂天文学正在迅速变化，＂Andreoni说。＂更多的光学和红外全天空调查现在正在进行，或者很快就会上线。科学家们可以把AT2022cmc作为寻找的模型，发现更多来自遥远的黑洞的破坏性事件。这意味着，大数据挖掘比以往任何时候都是推进我们对宇宙知识的一个重要工具。＂