天文学家们仔细观察了一场宇宙对决，在距离地球7.3亿光年的地方发现了一个罕见、令人费解的事件。在审查了一次大规模恒星爆炸后，研究人员认为他们发现了一种前所未见的超新星，其中涉及一个附近的黑洞。根据他们于8月13日发表在《天体物理学杂志》上的研究，这可能是许多其他类似发现的开端。
超新星是宇宙中最暴力的时刻之一。尽管存在一些争论，但这些事件通常分为两种主要类型。热核超新星发生于一个质量至少是太阳8倍的低质量白矮星从伴星吸收物质，直到爆炸。与此同时，铁核塌缩超新星发生在一颗质量超过我们太阳10倍的恒星最终耗尽其所有燃料，随后塌缩成中子星或黑洞之后。
这场史诗般的事件始于两年前，在加州理工学院位于圣迭戈县帕洛玛天文台的齐威克瞬变巡天设备。在那里，来自哈佛大学、史密森尼天体物理学中心和麻省理工学院的天文学家们部署了一个新设计的机器学习算法，实时扫描夜空中的异常爆炸。操作人员希望通过这种方式快速标记可能的观测目标，为全球地面和太空望远镜阵列提供宝贵的额外观测时间。
2023年7月，人工智能系统发现了一个事件，天文学家将其归类为SN 2023zkd。尽管2023zkd乍一看似乎是一颗相对标准的超新星，但它很快就出乎观测者的意料。在预测性地变暗了数月之后，这颗恒星爆炸竟然又开始重新变亮。研究人员审查了该星系之前的观测数据，了解到在爆发出超新星之前，2023zkd已经缓慢地变亮了四年。虽然在宇宙尺度上四年不算长，但这比大多数恒星在走向毁灭之前变亮的时间要长得多。
进一步的检查表明，恒星在这段时间内散发出的碎片最终塑造了超新星的光度。第一次变亮事件发生在超新星的爆炸波遇到一团低密度气体时，而第二次变亮则来自一次延迟的、较慢的与一团较厚气体组成的盘状云的相互作用。总而言之，很明显在恒星爆炸之前，附近的一个天体对恒星产生了强烈的引力。
“2023zkd展现了我们所见到的，一颗大质量恒星在爆炸前几年与伴星发生相互作用的最清晰迹象之一，”天文学家 V. Ashley Villar 在一份声明中表示。
而在已知的宇宙中，只有一种宇宙天体能够产生如此巨大的引力影响。
“我们的分析表明，这次爆炸是由与一颗黑洞伴星的灾难性遭遇引发的，这是迄今为止最强有力的证据，表明这种近距离的相互作用实际上可以引爆一颗恒星，”研究主要作者 Alexander Gagliano 补充道。
然而，还有另一种可能性，即这颗恒星根本就没有活足够长的时间，能够自行达到超新星的阶段。该研究的作者表示，黑洞也可能仅仅是在2023zkd有机会自行爆炸之前就将其撕裂了。取而代之的是，黑洞开始吞噬恒星，最终在其碎片与周围气体碰撞后引发了超新星。
“我们现在正进入一个新时代，我们可以自动捕捉这些罕见的事件，而不是事后才发现，”Gagliano 说。“这意味着我们终于可以开始将恒星的生命历程与其死亡方式联系起来，这令人难以置信地令人兴奋。”
无论真正的导火索是什么，这场宇宙之战都有一个明确的赢家：现在留下的是一个质量更重、独一无二的黑洞。
“我们认为这可能是一个隐藏的爆炸类别的一部分，”Villar 说。
