天文學家發(fā)現(xiàn)了有史以來從超大質量黑洞觀測到的最大、最遙遠的耀斑。綽號“超人”的耀斑起源于距地球100億光年的地方，在高峰期，發(fā)出的光閃耀著10萬億個太陽的亮度。

耀斑的來源是一個活躍的星系核，或 AGN——星系中心的一個明亮、緊湊的區(qū)域——它由一個積極以物質為食的超大質量黑洞提供動力。氣體和塵埃落入黑洞周圍的旋轉盤中，隨著碎片螺旋化得更快，它變得過熱，釋放出強烈的輻射。

研究人員思考這個巨大的黑洞消耗了什么來釋放如此強大的耀斑。他們得出的結論是，它很可能吞噬了一顆巨大的恒星，否則這顆恒星注定會因爆炸而結束其生命。

“大約每 10000個AGN中就有1個顯示出某種耀斑活動，但這是如此極端，以至于將其歸入自己的類別（大約是百萬分之一的事件），”加州理工學院天文學研究教授馬修·格雷厄姆在一封電子郵件中說。格雷厄姆是周二發(fā)表在《自然天文學》雜志上的一項關于這種前所未有的現(xiàn)象的研究的主要作者。

耀斑表明，大型星系中心附近存在未知的巨星群，這些星系也擁有超大質量黑洞，并揭示了兩個龐然大物之間復雜的相互作用。

超人于 2018 年 11 月首次被南加州帕洛瑪天文臺的卡塔利娜實時瞬態(tài)巡天和茨威基瞬變設施探測到。茨威基號使用寬視場相機掃描夜空，以使天文學家能夠發(fā)現(xiàn)瞬變或轉瞬即逝的宇宙現(xiàn)象（例如快速耀斑的超新星）而聞名。

格雷厄姆說，起初，這個物體看起來并不罕見，只是很亮。天文學家團隊認為這是一個耀斑，或者是一個超大質量黑洞，在宇宙中發(fā)射高能物質射流。

五年后，他們重新審視了茨威基調查收集的早期數(shù)據(jù)，并注意到一個信號，以前被認為是一個耀斑，它的亮度一直在穩(wěn)步變化。該團隊用夏威夷的 W. M. Keck 天文臺等其他望遠鏡拍攝了后續(xù)觀測結果，結果顯示光源比最初想象的更明亮、更有能量。

他們意識到，這種光來自一個活躍的星系核，估計質量是太陽的5億倍。天文學家考慮了耀斑如此明亮的幾個可能原因，例如一顆大質量恒星在黑洞周圍的物質盤內爆炸，然后確定最可能的原因是潮汐破壞事件——當一顆恒星太靠近黑洞并被撕裂時。

格雷厄姆說，耀斑正在進行中，這意味著黑洞仍在積極吞噬恒星，就像“一條魚只在鯨魚食道的一半處”。

超人的亮度峰值是任何其他已知黑洞耀斑的30倍，被黑洞吞噬的恒星的質量至少是太陽的 30倍。之前的潮汐擾動事件記錄是由綽號“可怕的芭比娃娃”的 ZTF20abrbeie 創(chuàng)造的，這是由于黑洞吞噬了一顆大小是太陽三到10倍的恒星而引起的。

“這可能是有史以來被超大質量黑洞撕碎的最大質量恒星，”該研究的合著者、曼哈頓社區(qū)學院天文學教授、紐約市美國自然歷史博物館天體物理學系研究員 K.E. Saavik Ford 在一份聲明中說，“這令人興奮，因為它告訴我們，大質量恒星一定生活在超大質量黑洞周圍的氣體盤內和周圍�！�

格雷厄姆說，該團隊繼續(xù)監(jiān)測耀斑隨著時間的推移而消退——盡管與在地球上經(jīng)歷的時間相比，黑洞附近的時間流逝不同。

“這是一種由于空間和時間的拉伸而導致的稱為宇宙時間膨脹的現(xiàn)象。當光穿過不斷擴大的空間到達我們時，它的波長會延伸，時間本身也會延伸，“他說，“這里七年就是那里的兩年。我們正在觀察事件以四分之一的速度播放。

由于耀斑發(fā)生在100億光年外，因此光線需要100億年才能到達地球。一光年是光在一年內傳播的距離，即9.46萬億公里。

格雷厄姆說，通過梳理茨威基的數(shù)據(jù)并使用新的望遠鏡，例如智利的維拉·魯賓天文臺，也許有可能識別出更多這些罕見事件，這些事件表明超大質量黑洞具有動態(tài)環(huán)境，遠遠超過被漩渦物質包圍的大天坑。

福特說，像這樣的耀斑揭示了星系中心附近存在令人難以置信的大恒星，并揭示了星系的結構�！霸谟钪嫒绱嗽缙诘臅r期了解星系中心的恒星（有多少顆，它們是什么樣子），為我們提供了一種研究星系組裝的新方法，”她指出。

普渡大學物理和天文學副教授丹尼·米利薩夫列維奇博士說，這一發(fā)現(xiàn)代表了我們對宇宙最強大事件的理解的驚人飛躍。米利薩夫列維奇沒有參與這項新研究，但之前研究過“可怕的芭比娃娃”事件。

他在一封電子郵件中寫道：我們曾經(jīng)認為“可怕的芭比娃娃”是一種奇怪的、獨一無二的異�，F(xiàn)象，但這種新的耀斑更加極端，釋放的能量就像整個太陽完全轉化為電磁輻射一樣多。

“它屬于一類新興的極端核瞬變 （ENT），這是一種知之甚少的現(xiàn)象，正在挑戰(zhàn)我們目前關于黑洞和恒星如何相互作用的模型。”

加州大學伯克利分校天文學杰出教授亞歷克斯·菲利彭科 （Alex Filippenko） 說，耀斑揭示了對黑洞生長、它們如何撕裂附近恒星以及它們巨大的能量如何塑造周圍星系的見解。菲利彭科沒有參與這項新研究，但他的工作為活躍的星系核物理學奠定了堅實的基礎。

他在一封電子郵件中寫道：“當一個超大質量黑洞突然爆發(fā)出明亮的耀斑時，它讓天文學家能夠坐在宇宙中一些最極端的物理學的前排座位上。通過捕捉這種破紀錄的變亮，天文學家打開了一扇了解銀河系中心極端物理學的新窗口，恒星、氣體和引力在宇宙最猛烈的實驗室中碰撞�！�