太空中的大規模神秘爆炸成因為何？

何和她的同事最近在《自然》（Nature）期刊發表了他們對「高亮度快速藍色光學瞬變」的研究，解決了科學家對這些神秘宇宙爆炸本質的長期爭論。他們的研究指出，此處存在大質量恆星死亡後留下的黑洞或是中子星等緻密恆星殘骸，因而驅動了這些驚人的爆炸。

天文學家在2018年發現這種「高亮度快速藍色光學瞬變」特殊事件，在首次爆炸的數個月後，又會反覆出現每次僅持續數十秒的明亮閃光。高速光學相機所捕捉的關鍵數據，不僅證實了重複發生的閃光強度，也為此一現象提供前所未有的短時間尺度深入研究。

「我們一開始想，這是拍到了奇怪的衛星還是什麼？」何說：「我們試圖利用其他望遠鏡觀測，來驗證我們所看到的事情……。在幾個月的時間內，我們總共發現了14次閃光，這很明顯地是真實的現象──無論這些天文事件留下了什麼，那真的很耀眼。」

這項發現在全球科學界引軒然大波，許多研究人員為此著迷且興奮不已。「這項發現最讓人興奮的一點是它前所未見，」這項新研究的共同作者，英國利物浦約翰摩爾斯大學的天文物理學家丹尼爾．柏利（Daniel Perley）表示：「沒有人見過這樣的情況，它確實擴展了我們對劇烈天文現象如何運作的理解。」

監測太空閃光

近年來，除了靜態的影像之外，天文學家開始得以拍攝夜空的「電影」，藉由更長的曝光時間來捕捉更多的光線。何和其他參與「史維基瞬變探測器」（Zwicky Transient Facility」的研究人員，對每兩天拍攝一次的整個北天球影像進行分析。「史維基瞬變探測器」是一組用來監測夜空、並尋找發生亮度變化天體的望遠鏡。「高亮度快速藍色光學瞬變」的亮度大約是超新星的十倍，但由於發生的速度太快，大多望遠鏡都會錯過閃光。

「如果你觀測的頻率只有每晚一次，那就會忽略僅持續幾分鐘的現象，」何說：「以這種狀況來說，我們真的很幸運。」

為了產生像「高亮度快速藍色光學瞬變」這樣強大、快速、明亮，且以近光速噴射物質的現象，必須有個能量極高的來源。天文學家有兩個主要的懷疑對象：中子星或是黑洞。

當大質量恆星在生命結束並發生超新星爆發時，會留下一個稱為中子星的緻密核心，如果夠緻密的話，就會進一步塌縮成黑洞。「除了黑洞或中子星之外，很難從任何天體獲得接近光速的噴流，」哥倫比亞大學的物理學家布萊恩．梅茨格（Brian Metzger）如此評論這項新研究。他說：「這個發現真的非常驚人。這些閃光確實符合我們所認識的噴流幾何形狀，在這之前，我們並不確定所看到的是天體的邊緣或是正面。」

但究竟是什麼引起爆發，這仍然是個無解之謎。「高亮度快速藍色光學瞬變」是在恆星爆炸並留下緻密核心的緻密天體誕生期間所產生？或是在像有黑洞破壞另一顆恆星，這類緻密天體恢復活力時所發生的現象？怎麼會有餘波迴盪數個月之久的天文事件擁有如此快速、強烈的高能量閃焰呢？

柏利推測閃光可能來自從光源發出的噴流，就像物體旋轉時掃過地球的燈塔光束。也可能是中子星的磁場突然產生閃焰──年輕的、高磁性的中子星經常可以看到這種現象。或可能是由黑洞周圍緻密吸積盤（accretion disk）物質的變化所造成的，我們已經知道這是狀況會發生天體亮度時而明亮、時而昏暗的現象。

「我們對此一現象的本質仍然不太清楚，」何說：「但我們之所以想要研究，是因為目前對其可能成因的最佳推測，代表了科學家長期以來所追尋的某種重要現象。」

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