天文学家: 黑洞“一口吞”恒星催生新型超新星, 宇宙新篇章开启

黑洞撞上恒星，宇宙惊现金色“烟花”！新型超新星诞生

你是否想象过，当宇宙中最神秘的黑洞与巨大的恒星激烈碰撞，会发生什么？天文学家已经捕捉到了这震撼的一幕：一场前所未有的超新星爆发，打破了人类对宇宙爆炸的认知。

2023年7月，兹威基瞬态设施（Zwicky Transient Facility）捕捉到了一个编号为SN 2023zkd的超新星事件，而一种新型人工智能算法迅速标记出了这个事件的异常，让全球的太空和地面望远镜得以迅速对这次爆炸展开持续观测。

按照常理，超新星爆发后会有一个初始的亮度峰值，随着从恒星中喷出的物质逐渐膨胀、冷却，其亮度会在数月内慢慢减弱。但SN 2023zkd却“不走寻常路”，它不仅有最初的亮度峰值，在几个月后，亮度竟然再次增强，这一诡异现象让天文学家们困惑不已，也正是这个异常表现，让科学家们将目光投向了黑洞。

据推测，这场宇宙级“灾难大片”可能有两种“剧本”。一是一颗质量超过太阳30倍的恒星，围绕着恒星级黑洞运行，在爆炸前一年，两者距离逐渐拉近，最终恒星吞噬了黑洞。但黑洞那难以想象的强大引力，给恒星带来了巨大压力，引发了超新星爆发。另一种可能是，黑洞在进入恒星之前，就已经将恒星撕裂，围绕黑洞旋转的等离子体随后爆炸，形成了超新星。不管是哪种情况，最终都会诞生一个更大的黑洞。

“我们的分析表明，这次爆炸是由与一个黑洞伴星的灾难性相遇引发的，这是迄今为止最有力的证据，证明这种近距离相互作用确实可以引爆一颗恒星。”人工智能与基础相互作用研究所的首席作者亚历山大·加利亚诺表示。

研究人员通过查阅超新星爆炸前的存档观测资料，发现早在爆炸发生前四年多，这个天体的亮度就在持续增加。这一过程使恒星释放出物质，形成了两层密度不同的外壳：内层较薄，靠近系统；外层较厚，距离更远。超新星爆炸后，较薄的物质层先被点燃；几个月后，爆炸外壳抵达较厚的物质层，再次将其点燃，进而导致了第二次亮度高峰。很明显，在超新星爆炸前的几年里，黑洞的引力一直在给这颗恒星施加巨大压力。

“2023zkd显示出我们所见过的最清晰的迹象，表明一颗大质量恒星在爆炸前的几年里与其伴星发生了相互作用。”哈佛大学文理学院天文学助理教授、该研究的共同作者V. 阿什利·维拉尔补充道。

随着像Vera Rubin这样能够发现更多超新星的天文台投入使用，这些特定的人工智能算法对于从海量数据中筛选出最有价值的信息变得尤为重要。“我们现在正进入一个可以自动捕捉这些罕见事件的时代，而不仅仅是在事后，”加利亚诺说，“这意味着我们终于可以开始将恒星的生命历程与其死亡方式联系起来，这令人非常兴奋。”

这次震撼宇宙的事件发生在距离地球约7.3亿光年的星系中，虽然遥不可及，但它为人类研究恒星与黑洞的相互作用、超新星的爆发机制提供了珍贵线索，也让我们对神秘宇宙又多了一份了解 。