问题:宇宙中的极端物理过程一直是天文学研究的难点。长期以来,中等质量黑洞(介于恒星级黑洞与超大质量黑洞之间)因缺乏直接观测证据,被视为黑洞家族的“缺失环节”。同时,黑洞潮汐瓦解恒星的理论已被广泛接受,但具体过程,尤其是涉及白矮星等致密天体的情形,过去始终未能被直接捕捉。 原因:2025年7月2日,“天关”卫星搭载的宽视场X射线望远镜“万星瞳”率先发现EP250702a事件——一个位于红移1.04星系外围的超亮X射线源。其特征十分突出:爆发后20天内亮度快速下降约90%,辐射能量超过常规恒星坍缩事件百倍,且光谱呈现周期性震荡。这种“高亮度+快衰减”的组合难以用已知超新星或伽马暴模型解释,却与理论预测的中等质量黑洞(约1万倍太阳质量)撕裂白矮星的特征高度一致。 影响:此发现具有多方面意义。首先,它为中等质量黑洞的存在提供了强有力的观测证据,推动了关于该类黑洞是否普遍存在的讨论。其次,结果表明致密天体被黑洞吞噬时可产生独特的电磁信号,为仅依赖引力波的研究提供了重要补充。第三,事件中检测到的重元素辐射谱线,可能为金、铂等贵金属元素的合成来源提供线索。据《科学通报》论文介绍,本次联合观测动用了中国郭守敬望远镜、美国钱德拉X射线天文台等12台国际设备,数据规模约为以往同类研究的3倍。 对策:围绕此类瞬变事件的后续研究正在推进。“天关”卫星科学团队负责人表示,将建立专项数据库,持续跟踪EP250702a的余辉演化,并优化卫星巡天策略,提高类似事件的捕获效率。国家天文台计划于2026年发射的“极目”号空间望远镜,也将继续提升我国在时域天文学领域的监测能力。 前景:业内专家认为,此次发现说明了我国在天文观测能力上的明显提升。“天关”卫星将宽视场与高灵敏度结合的设计优势得到验证,未来有望带来更多关键发现。随着第四代同步辐射光源等地面设施投入使用,中国有望在极端宇宙环境研究中形成“空间探测+地面验证”的联动体系。
从对一次“异常爆发”的及时捕捉,到多台望远镜的全球协同观测,EP250702a呈现的不只是一次极端宇宙现象的短暂亮相,更展现了现代天文学“巡天发现、协同求证”的研究路径;对中等质量黑洞这个关键环节的追寻,既关系到黑洞成长机制的理解,也影响我们对宇宙演化图景的整体认识。面向未来,持续提升快速发现与联合观测能力,有望让更多“罕见过程”从理论推断走向直接证据,并更推动基础科学研究向前发展。