这幅艺术创作展现了太空深处引起明亮的重复闪光的源头：一个不断从星系吸积物质并酝酿强大喷发的黑洞。图源：ROBERT L. HURT/CALTECH/IPAC
撰文：AVERY SCHUYLER NUNN
2022年9月，天文学家观察到一阵令人震惊的突然的闪烁，那是一种极致明亮的蓝色光线。南加州的一台天文望远镜捕获到了它的踪影。它在距离我们10亿光年以外的星系爆发，其释放的能源大约是太阳的100亿倍。
当众多不同的望远镜都对准那片区域测量这次爆发时，研究人员意识到，这一事件与前不久发生的数次喷发十分相似——它们被称为快速蓝色光学瞬变（LFBOT）。3个月后，这场新的LFBOT逐渐暗淡，研究人员再次于夜空中观看同一发生点，继续进行了5次曝光，每次时长3分钟。在图像中，他们注意到另一个极其快速的闪烁眩光。
“我们盯着这些图片，心中想道：这是真的吗？”康奈尔大学天文学家安娜·何（Anna Ho）说，“我们从未在太空中见过那么快速又那么明亮的闪光，更没想到在一次爆发事件过后马上又能看到另一次爆发。”
去年11月，《自然》杂志刊登了何与同事有关LFBOT的研究，结束了科学家之间有关这些神秘宇宙爆发的持久讨论。研究指出，致密恒星残骸——即黑洞或大型恒星死亡留下的中子星——是这一系列反常爆发背后的动因。
2018年，人类首次发现LFBOT现象，它们的表现十分独特，在最初爆发后的几个月里，会反复发出明亮的闪光，每次仅持续数十秒。一架高速光学相机捕捉了关键的数据，不仅确定了重复闪光的强度，还让人们了解到其短至前所未有的时间尺度。
“起初我们考虑，那会不会是卫星或者别的什么东西造成的奇怪图像？”何说，“我们尝试利用其它望远镜验证我们看见的东西……而在之后几个月的时间里，我们总共发现了14次闪光，此时我们已十分清楚了，它们是真实现象——不管是由哪种天文现象造成的，它们都确确实实在宇宙中闪耀。”
这一发现在全球科学界引起震荡，各国研究人员都为之着迷且备受鼓舞。“这项发现最令人激动的一点在于它是史无前例的，”新研究的合著者、利物浦约翰摩尔斯大学天体物理学家丹尼尔·佩雷（Daniel Perley）说，“没人见过这样的现象。它拓展了我们对天文现象可能的强度的认识。”
检测太空闪光
近年来，利用更长的曝光，天文学家得以捕获更多光线、制作夜空“电影”，而不再止步于静态图像。安娜·何与其他研究人员参与了兹威基瞬态研究设施（ZTF）的工作。这是一组用于监测夜空并寻找亮度发生变化的天体的望远镜，每两天分析一次整个北方天空的图像。LFBOT比超新星明亮数十倍，但由于它们发生得太快，大部分望远镜都会错过这些闪光。
“要是你一整晚只看一次，一些只持续几分钟的东西可能就那么溜走了，”何说，“如此看来，我们能捕捉到LEBOT实在很幸运。”
要形成像LFBOT这样猛烈、快速而明亮并且以近光速喷射物质的现象，背后必然存在某个高能喷射源。对此，天文学家有两个主要的怀疑对象：中子星或黑洞。
当大型恒星在生命尽头爆炸演化为超新星，它将留下一个致密星核——中子星。而密度足够大时，中子星便会坍缩形成黑洞。“要从黑洞或中子星以外的其他天体中产生接近光速的外流是非常困难的，”哥伦比亚大学物理学家布莱恩·梅茨格（Brian Metzger）是新论文的审稿人，他说，“这一观测结果相当惊人。研究中找到的闪光真正为我们确定了与喷射活动有关的几何结构，而在此之前我们甚至不能确定望远镜是观察到事件发生的边缘，还是正面撞上这些光线。”
但究竟是什么引发了爆炸仍然是个谜。LEBOT是产生于恒星爆炸留下高密度星核、从而诞生致密天体的瞬间，还是由于致密天体的重生——比如黑洞不断吞噬另一颗恒星而剥离物质所致？一个持续振荡数月的天文事件如何能发出如此快速而频繁的高能闪光？
佩雷推测，这些闪光可能来自从同一源头流出的喷流，它会像一座探照灯塔随所在天体旋转，发出的光束不时掠过地球而形成闪光；也可能是中子星的磁场产生了突发的耀斑——这对年轻的强磁性中子星来说是常事；还可能是某个黑洞周围高密度的吸积盘质量发生变化而导致的闪光——这种现象会导致吸积盘在明亮与黯淡之间来回切换。
“我们还不太确信它是什么，”何说，“而我们之所以研究它，是因为每一种探讨其本质可能性的前沿观点，都代表着对某类探寻已久且十分重要的现象的发现成果。”
（译者：绿酒）
