中國“天關”衛(wèi)星參與觀測，聯(lián)合確認已知最持久宇宙爆炸事件

IT之家 12 月 17 日消息，美國宇航局（NASA）于 12 月 8 日發(fā)布博文，宣布攜手全球多國科研機構，聯(lián)合確認觀測到史上最持久的宇宙爆炸事件 — 伽馬射線暴 GRB 250702B。

IT之家注：伽馬射線暴（Gamma-ray Burst，簡稱 GRB）是宇宙中已知最劇烈的電磁波爆發(fā)事件，通常由大質量恒星坍縮或中子星合并產(chǎn)生，它們釋放的能量巨大，通常只持續(xù)幾秒鐘，是天文學家研究早期宇宙的重要工具。

GRB 250702B 伽馬射線暴發(fā)生于 2025 年 7 月 2 日，美國宇航局的費米伽馬射線太空望遠鏡率先觀測到該事件，其初始波持續(xù)時間至少長達 7 小時，是此前最長紀錄的兩倍，而隨后的 X 射線耀斑更是持續(xù)了數(shù)日之久。

10 月 5 日，NASA 的詹姆斯?韋伯太空望遠鏡為天文學家提供了迄今為止最清晰的 GRB 250702B 宿主星系圖像。該星系距離地球極其遙遠，其光線需要大約 80 億年才能到達地球。GRB 250702B 出現(xiàn)在我們銀河系中心平面密集星場中。在放大后的插圖中，刻度線標示了 GRB 250702B 的位置，它位于星系暗塵埃帶的頂部邊緣附近。這一位置排除了 GRB 250702B 與星系核心超大質量黑洞相關的可能性。完整的紅外圖像直徑約為 2.1 角分。圖源：美國國家航空航天局（NASA）、歐洲航天局（ESA）、加拿大航天局（CSA）、H. Sears（羅格斯大學）。圖像處理：A. Pagan（空間望遠鏡科學研究所）。

相比之下，絕大多數(shù)伽馬射線暴僅持續(xù)幾毫秒到幾分鐘，此次爆發(fā)釋放的能量極為驚人，相當于 1000 個太陽持續(xù)燃燒 100 億年所釋放能量的總和。

左圖展示了 GRB 250702B 宿主星系周圍的星場。該圖像融合了位于夏威夷的北雙子座望遠鏡和安裝在智利托洛洛山美洲際天文臺維克托?M?布蘭科 4 米望遠鏡上的暗能量相機（DECam）的觀測數(shù)據(jù)。右圖：使用北雙子座望遠鏡拍攝的宿主星系特寫。這張跨度為 9.5 角秒的圖像是兩個多小時觀測的結果，但由于宿主星系周圍有大量塵埃，因此幾乎不可見。圖源：國際雙子座天文臺

這項發(fā)現(xiàn)是全球協(xié)作的成果。除了 NASA 的韋伯（Webb）、哈勃（Hubble）望遠鏡外，中國的“天關”衛(wèi)星（別名：愛因斯坦探針衛(wèi)星，Einstein Probe，簡稱 EP）、歐洲的甚大望遠鏡（VLT）等均參與了觀測。

IT之家查詢公開資料，“天關”衛(wèi)星（愛因斯坦探針衛(wèi)星，Einstein Probe, EP）是中國科學院主導的 X 射線天文衛(wèi)星，于 2024 年初發(fā)射，利用創(chuàng)新的“龍蝦眼”微孔陣列聚焦技術，進行高靈敏度、大視場、高時域巡天，旨在發(fā)現(xiàn)宇宙中的 X 射線暫現(xiàn)源、爆發(fā)天體，并發(fā)布預警，填補了中國在該領域的空白，已取得全天 X 射線天圖、黑洞吸積事件等多項重要成果，是我國空間科學衛(wèi)星家族的重要成員。

可視化圖展示了確定 7 月 2 日爆發(fā)地點及其宿主星系的過程。太空和地球上的多個設施收集了全光譜范圍內的光線，引導天文學家找到了爆發(fā)源。視頻源：美國宇航局戈達德太空飛行中心和卡內基梅隆大學的 A. Mellinger

數(shù)據(jù)表明，這場爆炸發(fā)生在大約 80 億年前，彼時太陽系尚未形成。韋布望遠鏡憑借其驚人的分辨率，穿透了橫跨宿主星系的厚重塵埃帶，確認該宿主星系質量巨大，是我們銀河系質量的兩倍以上，這與通常產(chǎn)生此類爆發(fā)的小型星系截然不同。

這段簡短的動畫對比了典型伽馬射線暴（黃色）與 7 月 2 日爆發(fā)（品紅色）的亮度和持續(xù)時間。由大質量恒星坍縮引起的典型伽馬射線暴持續(xù)時間不到一分鐘，但 GRB 250702B 的活動持續(xù)了 7 個多小時，使其成為迄今為止觀測到的持續(xù)時間最長的伽馬射線暴。視頻源：美國宇航局戈達德太空飛行中心

針對此次異常持久的爆發(fā)，科學家提出了兩種主要理論。第一種理論認為是“潮汐瓦解事件”，即一個質量為太陽數(shù)千倍的“中等質量黑洞”撕裂并吞噬了一顆靠得太近的恒星。

然而，伽馬射線研究團隊更傾向于第二種解釋：一個恒星級黑洞（質量約為太陽 3 倍）與其伴星（一顆被剝離了氫氣層的氦星）發(fā)生了合并。

在第二種推測模型中，黑洞并非簡單地撕裂恒星，而是直接進入了伴星的內部。當黑洞在恒星體內運行并吞噬物質時，產(chǎn)生了持續(xù)數(shù)日的噴流，最終導致恒星爆炸。

黑洞吞噬恒星的概念圖，圖源：美國宇航局

雖然厚重的塵埃阻擋了科學家直接觀測到預期的超新星爆發(fā)，但 X 射線耀斑的持續(xù)存在表明，黑洞在初始爆發(fā)后仍在持續(xù)“進食”。這一發(fā)現(xiàn)不僅挑戰(zhàn)了現(xiàn)有的伽馬射線暴模型，也為人類理解黑洞與恒星的互動提供了全新的視角。

黑洞吞噬恒星的攝像視頻，視頻源：美國宇航局