黑洞能有多狂暴？史上最强宇宙爆发事件，令超新星爆发黯然失色

撰文丨苟利军 中国科学院国家天文台

2025年，天文学家发现了有史以来最强大的宇宙爆发事件，这次事件的起因竟然是一颗恒星不幸接近黑洞后，被黑洞强大的引力彻底撕裂，这种现象通常被称为“潮汐瓦解事件”。而此次特殊的爆发现象由于能量极端巨大，科学家为其命名了一个新的名称——“极端核瞬变”。今天，我想与大家一起聊聊这个爆发事件。这次爆发能量之大、持续时间之长，甚至让最猛烈的超新星爆发也黯然失色。这次发现不仅刷新了我们对宇宙能量极限的认知，也为揭示超大质量黑洞的奥秘提供了全新视角。

要理解极端核瞬变，我们首先需要了解其更为普遍的一种现象——潮汐瓦解事件。这两种现象都源于黑洞对恒星的强大引力作用，但它们在规模和特性上存在显著差异。

潮汐瓦解事件简单来说，就是恒星接近黑洞时发生的一场致命的“撕裂”事件。黑洞拥有极强的引力，这种引力差（或者潮汐力）足以撕碎靠近它的任何天体。一般情况下，一颗恒星在接近超大质量黑洞时，会因为靠近黑洞的一侧引力明显更大，而远离黑洞的一侧引力较小，恒星因此被拉长、撕裂成无数碎片。这些恒星碎片随后环绕黑洞形成了一个高速旋转的吸积盘，物质加速落入黑洞的过程中，产生强烈的电磁辐射，例如X射线、紫外线甚至可见光等。这种现象持续的时间通常从几个月到一年不等，是宇宙中相对罕见但极具研究价值的现象。而“极端核瞬变”则是这次发现的一种更为特殊的潮汐瓦解事件现象。之所以被称为“极端”，是因为它释放出的能量远远超过了此前观测到的所有类似事件。

普通潮汐瓦解事件一般涉及较低质量的恒星以及相对稳定的吸积盘，能量释放规模有限。而极端核瞬变事件之所以特殊，主要在于被撕裂恒星可能质量更高且黑洞的吸积过程更加剧烈。在机制上，普通潮汐瓦解事件事件的吸积盘通常较为稳定，物质以较为缓和的速度进入黑洞。而在极端核瞬变中，吸积盘可能出现剧烈的不稳定结构，例如强烈的磁场活动或盘内剧烈的物质碰撞，使吸积盘的辐射效率异常提高，从而导致惊人的能量释放。简单地说，如果普通的潮汐瓦解事件是宇宙中燃起的一根蜡烛，那么这次的极端核瞬变就像是在太空中引爆了一枚超强的炸弹，照亮了整个星系。

而这次惊人的发现，要归功于欧洲航天局ESA在2013年发射的盖亚卫星。盖亚任务旨在以前所未有的精度绘制银河系中超过十亿颗恒星的位置、运动和属性 。它通过每晚扫描整个天球，并实时检测源的变化，每天发布超过12个瞬变警报 。2025年初，研究人员在分析盖亚卫星存档数据时，发现了一处从2018年就开始，并且持续数年亮度不减的特殊亮斑，这个亮斑来自一个星系的核心区域。通过进一步的观测，他们排除了普通活动星系核、超新星爆发等常见原因，最终确认这个持续的超级亮斑是由黑洞撕裂恒星所引发的一次前所未见的极端爆发事件。因为这个爆发是在2018年最早观测到的，所以这个事件就被命名为Gaia18cdj。另外此次爆发释放出的总能量达到了普通超新星爆发能量的25倍以上。不过在2016年，天文学家已经发现了另外一颗极端核瞬变，不过它的亮度是超新星的几倍到十几倍之间，所以我们可以看出这两次爆发能量的相差2-5倍左右，而2018年的事件更亮一些。

为了进一步确定2018年爆发的事件性质，科学家们使用了世界上多个大型望远镜进行多波段观测，包括光学、紫外、X射线等。所有的数据都表明，这个事件不仅极端明亮，而且持续时间长达数年，远超普通的潮汐瓦解事件。

除了上面提到的盖亚望远镜发现的两个极端核瞬变体之外，美国加州理工学院的兹威基瞬变望远镜在2020年也独立发现了第三个极端核瞬变体。兹威基瞬变望远镜的英文名字也被缩写为ZTF，它属于美国帕洛玛天文台，拥有47平方度的广阔视场和快速的扫描能力，每三天就能扫描整个北天，并每晚扫描银河系平面两次，它的主要目标就是发现超新星、伽马射线暴和潮汐破坏事件等快速变化的瞬变天体 。ZTF自2018年以来已发现了近100个潮汐瓦解事件，这些发现大多集中在星系核心 。虽然它探测到的极端核瞬变体所释放的能量略低于第二个极端核瞬变体，但仍明显超过普通潮汐瓦解事件。ZTF独立发现了第三个极端核瞬变体事件，进一步证实了极端核瞬变体作为一种独特新类别的存在 。

这些大型巡天项目通过持续监测天空的亮度变化，为发现罕见的宇宙瞬变事件提供了基础。在未来，随着新一代观测设施的投入使用，我们对潮汐瓦解事件和极端核瞬变事件的理解将迎来革命性的飞跃。刚刚试运行的维拉·鲁宾天文台，配备了有史以来最大的数字相机，将在未来十年内对南天进行不间断扫描，预计每年发现数以万计的瞬变事件，包括数百万颗新小行星、彗星、以及大量的超新星和潮汐瓦解事件，为瞬变天文学带来极大的改变 。鲁宾天文台的持续巡天能力将极大地增加我们发现罕见极端核瞬变事件的几率。

最后，让我们从科学的角度来看一下这些发现的的意义。

首先，它推动了科学家对黑洞物理和宇宙极端物理现象的理解。此前，天文学家对于潮汐瓦解事件的能量极限和持续时间有着一定的预期，而此次极端核瞬变体事件的发现打破了原有的认知，说明宇宙中存在更极端、更复杂的物理过程。其次，它也展示了长期监测观测的重要性。过去的天文观测通常聚焦于短暂的、强烈的爆发现象，但此次发现显示，持续数年的观测可能揭示更多以前从未被注意到的罕见事件。未来，通过盖亚卫星以及即将投入运行的更多大型望远镜的持续监测，或许我们还能发现更多类似的极端核瞬变事件。最后，对于普通大众来说，这项发现再次提醒我们宇宙的神秘和奇妙。我们常常觉得宇宙遥远而平静，但事实上它充满着激烈而惊人的事件。黑洞撕裂恒星这样的剧烈现象虽然在地球上看似遥远，却能够帮助我们理解宇宙最深层的规律，探索黑洞这种神秘天体的真实面貌。

潮汐瓦解事件和极端核瞬变事件，让我们看到宇宙并非总是宁静，它也会展现出极其狂暴的一面。此次极端核瞬变事件，不仅创造了宇宙爆发能量的新纪录，也为科学家打开了一扇研究宇宙极端现象的大门。当我们仰望星空时，或许可以多一些敬畏与好奇，因为那里远比我们想象的更加精彩、更加壮阔，也更加值得我们不断地探索和追问。好了，今天先和大家聊到这里，下次有机会再聊。