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宇宙蓝色神秘爆炸新发现:黑洞中子星“碰撞”沃尔夫-拉叶星成关键

   时间:2026-05-11 01:03:46 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

宇宙中存在一种极为罕见且神秘的天体现象——高亮度快速蓝色光学瞬变(LFBOT),其能量强大、爆发迅速,自被发现以来便引发了天文学界的广泛关注。近日,一项新研究为揭开这类奇异爆炸的起源之谜带来了新的曙光。

LFBOT现象首次进入人类视野是在2018年,截至目前,科学家仅探测到14例。这类天体事件之所以备受瞩目,是因为其演化速度极快,短短数天内就能完成从亮度峰值到衰减的全过程,远超其他宇宙瞬变爆炸。而且,它在演化过程中始终呈现蓝色,这表明其内部温度一直维持在极高水平。

长期以来,科学家们为探明LFBOT的起源,提出了众多理论模型。其中,既有大质量恒星发生核心坍缩超新星爆发的假说,也有极端潮汐瓦解事件(超大质量黑洞撕裂并吞噬恒星)的解释。然而,这些假说都难以完整地解释LFBOT的所有观测特征。

哈佛大学天体物理中心的研究团队对LFBOT展开了深入研究。他们通过分析这类天体所在的宿主星系及周边环境,发现其所处的宇宙环境与部分超新星爆发模型推演的环境,以及潮汐瓦解事件的常规诞生环境都不相符。该研究团队负责人安雅・纽金特在接受Space.com采访时表示,由于LFBOT十分罕见,且其光变曲线特征与其他瞬变天体差异极大,很难确定它的前身天体究竟是什么,这类天体显然代表着一种独特的天体物理现象,但具体成因一直悬而未决。

经过深入探讨,纽金特及其团队聚焦于一个核心模型:致密恒星残骸(如黑洞、中子星)与外层氢包层被剥离后的大质量恒星遗留氦核(即沃尔夫 - 拉叶星)发生碰撞。纽金特认为,这一模型能够完美契合该瞬变天体的特征以及宿主星系的环境特点。

为何团队提出的致密天体与沃尔夫 - 拉叶星并合模型能合理诠释LFBOT的所有特征呢?纽金特介绍,这类天体更易诞生在恒星形成活跃、整体质量偏小的星系中,而核心坍缩超新星往往出现在恒星分布密集的大质量星系里。在恒星分布密集的大质量星系中,极易形成双星系统,初始为两颗大质量恒星,其中一颗会剥离另一颗的恒星物质,被剥离物质的恒星便演化为沃尔夫 - 拉叶星。最终,这颗“供体恒星”会促使另一颗“吞噬恒星”发生核心坍缩超新星爆发,进而坍缩成黑洞或中子星。此后,沃尔夫 - 拉叶星与这颗恒星残骸伴星发生并合,便会引发LFBOT爆炸。

不过,并非所有双星系统都能催生LFBOT现象。纽金特表示,许多大质量恒星都处于双星系统中,但能引发这类并合的系统需要满足严苛条件:两颗恒星不会在演化初期过早合并,同时彼此距离又足够近,最终能够发生碰撞并合。在团队提出的双星并合模型中,致密天体与恒星伴星距离适中,既能剥离其外层氢壳层,又不会将恒星彻底摧毁。历经数百年至数千年后,不断吸积物质的黑洞或中子星会坠入恒星内核并将其摧毁,进而释放出耀眼的宇宙辐射。

该团队还从理论层面解释了一个疑点:为何LFBOT极少诞生在恒星密集区域。纽金特团队给出的解释是,双星系统中第一颗恒星坍缩形成黑洞或中子星时,会给整个双星系统产生一股反冲推力,将系统推离恒星密集的形成区,去往星系中恒星分布更为稀疏的区域。这也解释了为何相较于核心坍缩超新星,LFBOT往往偏离宿主星系中心,诞生在恒星稀少的区域,远离自身的起源地。

研究团队更倾向于恒星残骸撞击沃尔夫 - 拉叶星这一起源模型,因为潮汐瓦解事件和超新星模型都难以完整解释该天体的所有观测特征。例如,LFBOT诞生于致密的星周环境,恒星周围环绕着松散的星际物质,这大概率是其前身恒星早年抛射物质所形成的,而潮汐瓦解事件模型乃至部分超新星模型,都很难对此作出合理解释。这类天体的自身特征和诞生环境,均与潮汐瓦解事件、超新星存在明显差异。纽金特认为,最合理的解释是LFBOT拥有完全独立的形成机制,中子星或黑洞撞击沃尔夫 - 拉叶星的假说,完美契合了该天体所有已观测到的特征。

目前,该团队的研究成果预印本已发布在学术预印本平台arXiv上,尚未经过同行评审。纽金特坦言,想要严谨验证这一起源模型,还需要天文学家发现更多LFBOT。她认为,薇拉・鲁宾天文台及其刚刚启动、为期十年的时空遗产巡天项目(LSST),将在这类天体的探测工作中发挥关键作用,能够探测到宇宙更遥远区域更暗淡的LFBOT,扩充已知天体样本,帮助探究这类天体及其前身天体随宇宙时间的演化规律。

 
 
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