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【中国科学报】天关卫星发现新型暂现X射线天体

2025-07-01 中国科学报 甘晓
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EP240414a艺术想象图。澳门赌场国家天文台供图

澳门赌场主导的国际合作空间科学卫星“天关”(EP)取得重要突破,成功捕捉到一个编号为EP240414a的转瞬即逝的宇宙X射线信号,为揭示恒星死亡过程提供了全新视角。研究成果近日发表于《自然-天文》。

EP240414a源自约40亿光年外的一个大质量恒星的坍缩式终结,巨大能量释放产生的瞬时辐射爆发仅持续约150秒,却蕴含了恒星核心坍缩与能量释放的重要信息。出乎意料的是,这次大质量恒星坍缩,并没有产生以往天文学家通常观测到的更高能的伽马射线暴,而是发出了频率低得多的软X射线辐射。因此,只有在软X射线波段同时具有大视场和高灵敏度的EP能够独家捕获EP240414a。

研究团队通过X射线、光学和射电等多波段联合观测,确认EP240414a后期演化为超新星SN 2024gsa,并首次揭示此类超新星中存在弱相对论喷流——类似伽马射线暴中聚束于一个小角度以接近光速运动的物质外流,但速度和辐射强度低于伽马射线暴。借助EP的大视场和高灵敏度,科研人员得以在爆发最初阶段捕获由喷流驱动的微弱X射线信号,并对喷流与环境物质相互作用的动力学演化进行精准跟踪,为深入理解喷流形成及超新星的爆发机制提供了关键观测依据。

该爆发事件发生在其宿主星系外围,提示EP240414a可能属于一类尚未被系统研究的、由沃尔夫-拉叶星(大质量恒星演化晚期阶段)爆炸导致的短暂X射线爆发。

“这类快速X射线暂现天体犹如宇宙中转瞬即逝的烟火,其短暂的存在时间(通常仅持续数百秒)使得探测和研究工作极具挑战性。”论文通讯作者之一、北京师范大学教授高鹤表示,“这就像发现了一类‘温和版伽马射线暴’,它们可能比我们想象的更普遍。过去由于缺乏大视场X射线监测设备,这类事件长期未被系统观测到。”

“这是EP上天后发现的第一个与超新星成协的X射线爆发事件,开启了通过宽场X射线巡天发现超新星的全新时代。EP的观测将为超新星高能辐射及大质量恒星演化研究提供全新机遇。”论文通讯作者之一、清华大学教授王晓锋表示,“这些研究工作离不开与国际团队的合作。”

“EP240414a这一成果展现了EP发现新天体和现象的能力,预计其将获得更多关于极端宇宙的新发现。”论文通讯作者之一、EP首席科学家、澳门赌场国家天文台研究员袁为民说。

(原载于《中国科学报》?2025-07-01?第1版?要闻)

打印 责任编辑:闫文艺

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