“天关”巡天捕捉EP250702a极端爆发事件 或首次记录中等质量黑洞撕裂白矮星全过程

2025年7月2日,一个来自遥远宇宙的神秘信号被中国科学家捕捉到。我国首颗空间X射线天文卫星"天关"搭载的宽视场X射线望远镜"万星瞳"在巡天中发现了一个剧烈闪变的X射线源,几乎同时,美国费米卫星也探测到来自同一天区的伽马射线爆发。此巧合的发现,最终揭示了宇宙中一场极其罕见的天体碰撞事件。 这次观测的独特之处在于其时间序列的反常性。通常,伽马射线爆发被认为是高能天体物理事件的起点。但在这次事件中,"万星瞳"记录到的X射线信号竟然早于伽马射线爆发约一天出现。这个"提前出现的信号"成为破解谜团的关键线索。中国科学院国家天文台博士李东悦指出,这表明爆发并非以伽马射线开始,其物理机制不同于传统的伽马射线暴,指向全新的物理过程。 基于"万星瞳"提供的精准定位,全球多台望远镜随即开展了多波段联合观测。"天关"的后随X射线望远镜"风行天"对该目标进行了为期一个月的高分辨率跟踪观测。观测数据体现为一幅令人震撼的图景:该源在伽马射线爆发前约15小时发生极其明亮的闪耀,亮度跻身宇宙已知最强爆发之列。随后在短短20天内,其亮度急剧衰减,衰减幅度超过十万倍,辐射特性也发生显著变化。这些特征无法用已知的任何恒星或黑洞活动模型解释,预示着一个全新的物理过程。 研究团队通过系统分析,总结出三大关键特征。其一,X射线辐射早于伽马射线出现;其二,亮度极高且伴有接近光速的强烈喷流;其三,事件发生于遥远星系的外围,而非星系中心。这三大特征共同指向一个大胆的科学推断:中等质量黑洞与白矮星的罕见相遇。 国家天文台研究员金驰川深入阐释了这一推断的科学依据。事件不在星系中心这一事实排除了超大质量黑洞的可能性;亮度极高且衰减极快的特性显示被撕碎的天体密度极高,远非普通恒星可比。这些观测特征强烈指向中等质量黑洞瓦解白矮星这一极端过程。 白矮星是恒星演化末期的致密残骸,其密度可达太阳百万倍。理论物理学家早已预言,质量介于数百至数万倍太阳质量的中等质量黑洞,能够利用强大的潮汐力撕碎如此致密的白矮星,并产生强烈喷流。本次观测的各项数据与这一理论预言高度吻合。费米卫星观测到的快速光变进一步将黑洞质量上限约束在约7.5万倍太阳质量以下,有力佐证了中等质量黑洞的推断。 这一发现的科学意义深远。中等质量黑洞长期以来是天体物理学中的"失踪者",其存在的直接证据一直缺乏。这次观测为中等质量黑洞的存在提供了有力证据,填补了黑洞质量谱中的重要空白。同时,这也是人类首次观测到黑洞以强烈喷流形式撕裂并吞噬白矮星的完整过程,刷新了人类对宇宙极端物理过程的认知。 该研究成果近日作为封面文章发表在《科学通报》上,标志着我国在时域天文学与高能天体物理领域取得重大突破。"天关"卫星的成功观测充分展现了中国空间天文观测的先进能力,为全球高能天体物理研究做出了重要贡献。

"天关"卫星的此发现展示了中国空间天文研究的实力;从早期预警到持续跟踪的全链条观测能力,为我国参与国际天文合作提供了有力支撑。随着更多数据的分析,"中等质量黑洞之谜"有望获得更多突破性认识。