科技日報記者 陸成寬

記者27日從中國科學院國家天文臺獲悉，“天關”衛(wèi)星成功捕捉到一個40億光年外的、轉瞬即逝的宇宙X射線信號。研究發(fā)現(xiàn)，該信號來自一個新型的暫現(xiàn)X射線天體，為揭示恒星死亡過程提供了全新視角。相關研究成果在線發(fā)表于《自然·天文》雜志。

通常，當大質(zhì)量恒星死亡塌縮時，會產(chǎn)生極其劇烈的伽馬射線暴。但“天關”衛(wèi)星這次發(fā)現(xiàn)的大質(zhì)量恒星塌縮完全不同，它沒有產(chǎn)生高能的伽馬射線暴，反而發(fā)出了能量低得多的軟X射線輻射?！斑@種溫和的爆發(fā)信號非常微弱，只有像‘天關’衛(wèi)星這樣同時具備超寬視野和高靈敏度的設備才能捕捉到它?！薄疤礻P”衛(wèi)星首席科學家、論文共同通訊作者、中國科學院國家天文臺研究員袁為民強調(diào)。

研究團隊結合X射線、光學和射電望遠鏡的觀測，確認這次X射線輻射后期演變成了一顆名為SN 2024gsa的超新星。更重要的是，他們首次在這種超新星中探測到了弱相對論噴流——這是一種以接近光速噴射出的粒子流，但速度和能量都比典型的伽馬射線暴噴流要弱得多、范圍也更小。

正是“天關”衛(wèi)星在爆發(fā)最初的關鍵時刻捕捉到了這束微弱噴流驅(qū)動的X射線信號，科學家才能精準追蹤噴流如何與周圍物質(zhì)相互作用，從而深入理解恒星死亡時噴流是如何產(chǎn)生以及超新星的爆發(fā)機制。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，該爆發(fā)事件發(fā)生在宿主星系的邊緣區(qū)域，暗示它可能是一種特殊的大質(zhì)量恒星的爆炸所導致的短暫X射線爆發(fā)，這類事件過去未被系統(tǒng)研究過。

“這類快速X射線暫現(xiàn)天體猶如宇宙中轉瞬即逝的煙火，其短暫的存在時間，通常僅持續(xù)數(shù)百秒，使得探測和研究工作極具挑戰(zhàn)性?！闭撐牡谝煌ㄓ嵶髡?、北京師范大學高鶴教授說，“這就像發(fā)現(xiàn)了一類‘溫和版伽馬射線暴’，它們可能比我們想象的更普遍，過去由于缺乏大視場X射線監(jiān)測設備，這類事件長期未被系統(tǒng)觀測到。”

“這項研究開啟了通過寬場X射線巡天發(fā)現(xiàn)超新星的全新時代。‘天關’的觀測將為超新星高能輻射以及大質(zhì)量恒星演化研究提供全新的機遇?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡摺⑶迦A大學王曉鋒教授說。

據(jù)悉，“天關”衛(wèi)星是中國首個寬視場X射線巡天衛(wèi)星，于2024年1月9日在西昌發(fā)射場升空，主要任務是監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)宇宙中的暫現(xiàn)天體。

（中國科學院國家天文臺供圖）