蛇夫座超大黑洞造成史上最大宇宙爆炸　釋出過去紀錄5倍能量 -- 上報 / 國際

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#NASA #黑洞 #爆炸 #蛇夫座星系團

蛇夫座超大黑洞造成史上最大宇宙爆炸　釋出過去紀錄5倍能量

高詣軒 2020年02月29日 07:00:00

在距離地球3.9億光年外的蛇夫座（Ophiuchus）星系團中心處，科學家發現了一場打破宇宙記錄的大爆炸，釋出的能量是次高紀錄的5倍之多。天文學家認為，在星系團中心一座大型星系中的「超大質量黑洞」應是爆炸來源，向外放射出物質射線，宛如宇宙中的火山爆發。

《美國有線電視新聞網》（CNN）引述研究主筆、華府「美國海軍研究實驗室」研究主任西蒙娜（Simona Giacintucci）表示，這起爆炸好比將山頂摧毀的1980年美國聖海倫火山（Mt. St. Helens）噴發，差別在於「這起噴發打入星系團熱氣體產生的『火山坑』，足以依次裝進15座銀河星系。」

A record-breaking explosion created by a black hole 390 million light-years away has been discovered by astronomers. https://t.co/Pxm4LxgMKw

— CNN (@CNN) 2020年2月27日

來自蛇夫座星系團中心黑洞

科學家認為，該次爆炸源起蛇夫座星系團中心區域的黑洞。「星系團」（galaxy cluster）是宇宙中已知的最大構造，由重力將數千座星系組成的集團連結在一起。至於引發爆炸的黑洞，事實上不只會吞噬物質，也會產生向外噴發，通常是以物質射線、噴發的形式放出。

天文學家的觀察工具，包括美國國家航空暨太空總署（NASA）的太空望遠鏡「錢卓拉X射線望遠鏡」（Chandra X-ray Observatory）、歐洲太空總署（ESA）的「XMM-牛頓X射線」（XMM-Newton X-ray）太空望遠鏡、澳洲的「默奇森廣角電波干涉陣列」（MWA）、印度的「巨米波電波望遠鏡」（Giant Metrewave Radio Telescope）等。

研究作者在27日將最新成果發表在《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）。不過其實在2016年，學界就已經發現事件的相關活動，當時透過錢卓拉望遠鏡的觀察顯示，在該星系團中可能有爆炸發生。

The biggest explosion seen in the universe has been found. ?

How data from our @chandraxray observatory contributed to the discovery of a record-breaking, gargantuan eruption from a black hole hundreds of millions of light years away: https://t.co/PE4tFfjq44 pic.twitter.com/CQVUOFZPsz

— NASA (@NASA) 2020年2月27日

2016年就發現爆炸跡象

天文學家沃納（Norbert Werner）和同事在2016年發現，在星系的熱氣體團中，似乎有黑洞放射物所產生的凹口，但由於凹口尺寸驚人，需要極大的能量形成，因此當時認為那不可能出現。新的研究則揭露了黑洞爆炸的事件，也證實2016年觀察到的孔洞確實存在。

新研究成果問世後，沃納也在錢卓拉望遠鏡的官方部落格中回應表示，當他看到最新結果時非常振奮。當初沃納等人看到孔洞時，就曾經想過是不是巨大黑洞爆炸所產生，但當時他們認為可能性不大。

沃納表示，「要提出驚人的說法，就必須要提供驚人的證據」，而最新的研究正補足了當年他們缺乏的證據。

透過X射線資料與地面望遠鏡的無線電波資料，科學家得以證實觀察到的凹口。這些無線電波輻射是以光速前進的電子，在射線中遠離黑洞移動所產生。

研究共同作者、NASA天文物理學家馬克維奇（Maxim Markevitch）表示，無線電波資料可與X射線切合，讓他們能確定超大爆炸確實發生。

仍待更多波長資料解謎

由於目前的無線電波資料並沒有顯示任何噴發活動，這顯示爆炸已經停止下來。由於氣體已經從黑洞與星系離開，也讓黑洞缺少「燃料」繼續噴發。

報導指出，NASA的錢卓拉望遠鏡相當適合進行這項觀測，因為可以透過X射線探查較冷、密度較高的氣體，用其他方式的話恐怕難以觀測得到。

研究作者西蒙娜和馬克維奇在錢卓拉望遠鏡官方部落格中寫道，這次的發現只是從一小個不尋常的X射線狀況開始，後來卻進展成發現全新的事件，「這就好像發現恐龍一樣」。

#News: Scientists have discovered the biggest explosion seen in the Universe!? This record-breaking eruption came from a #BlackHole in the Ophiuchus #galaxy cluster, located about 390 million light years from Earth! The #science behind the #discovery: https://t.co/eGhfuruGd9 pic.twitter.com/C3kwA7GB4M

— Chandra Observatory (@chandraxray) 2020年2月27日

不過，由於通常放射物會從黑洞兩側放出，但無線電波的釋放卻在其中一端缺席，也成為天文學家的待解謎團。

研究共同作者、澳洲「默奇森廣角電波干涉陣列」望遠鏡主管兼「電波天文學國際研究中心」（International Centre for Radio Astronomy Research）天文物理學家約翰斯頓-霍利特（Melanie Johnston-Hollitt）表示，要理解物理過程的全貌，科學家必須從多種波長的觀測來判斷。

約翰斯頓-霍利特說明，透過結合X射線和無線電波望遠鏡，已經可以展現出這次的驚人結果，但有關這起現象尚未解答的諸多謎題，仍需要蒐集更多資料來釐清，而這也是天文物理學常見的求知過程。