从超大质量黑洞记录到的一次极其明亮的耀斑

《Nature Astronomy》：An extremely luminous flare recorded from a supermassive black hole

伽马射线暴J224554.84+374326.5在2018年出现极端耀发，亮度增40倍，释放能量达10^54 erg，相当于1太阳质量完全转化为电磁辐射，远超以往最亮事件30倍。可能机制包括大质量恒星潮汐撕裂、引力透镜效应或吸积盘超新星爆发，研究支持潮汐撕裂假说。

　　

摘要

自从60多年前被发现以来，活动星系核（AGN）中的吸积超大质量黑洞就被认为是一种高度变化的源，这需要一个极其紧凑且动态的环境。它们的变化与多种现象有关，包括吸积率的变化、温度的变化、前景吸收体的存在以及吸积盘的结构变化。得益于新一代时域巡天的推动，现在人们正在探索黑洞变化的极限情况。在这里，我们描述了AGN J224554.84+374326.5所发生的一次极端耀斑事件：该黑洞在2018年的亮度增加了40倍以上，此后逐渐减弱。迄今为止，该源释放出的紫外线和光学能量总量约为10⁵⁴ erg，相当于大约一个太阳质量完全转化为电磁辐射。这次耀斑的强度是此前已知最强大的AGN瞬变事件的30倍。在宇宙中，只有极少数物理事件能够释放出如此大量的电磁能量。我们讨论了可能的机制，包括大质量恒星（质量大于30太阳质量）的潮汐破坏、AGN耀斑的引力透镜效应、超新星爆发，或是AGN吸积盘中的超大质量（双星不稳定性）超新星。我们认为最有可能的机制是大质量恒星在AGN吸积盘中的顺行轨道上发生潮汐破坏。