前所未有的伽马射线爆发暗示了罕见的黑洞
这张照片中心的橙色圆点是一次强大的爆炸,在一天内重复了几次,这是一个前所未有的事件。这张由ESO的甚大望远镜(VLT)拍摄的图像使天文学家能够确定爆炸不是发生在银河系,而是发生在另一个星系。来源:ESO/A.Levan,A.Martin Carrillo等人
(蜘蛛网eeook.com)据都柏林大学学院:一组天文学家观测到了宇宙中前所未有的爆炸。银河系外的伽马射线爆发在一天内重复了几次。伽马射线暴(GRBs)是宇宙中最强大的爆炸,通常是由恒星的灾难性破坏引起的,但目前还没有已知的情况可以完全解释这种新的GRB。
这一发现刚刚发表在《天体物理学杂志快报》上,由安东尼奥·马丁·卡里略博士(都柏林大学物理学院)及其同事完成。马丁·卡里略博士是论文“一整天重复的GRB 250702B:一种独特的河外瞬态”的共同主要作者。这一现象是通过欧洲南方天文台(ESO)甚大望远镜发现的。
马丁·卡里略博士说:“这一事件与50年来伽马射线暴观测中看到的任何其他事件都不同。伽马射线暴是灾难性事件,因此预计它们只会发生一次,因为产生它们的源头在剧烈爆炸中无法幸存。这一事件让我们感到困惑,不仅因为它显示出反复的强烈活动,还因为它似乎是周期性的,这是以前从未见过的。”
“如果一颗质量约为太阳40倍的大质量恒星已经死亡,就像典型的伽马射线暴一样,那么它必须是一种特殊类型的死亡,其中一些物质继续为中央发动机提供动力。或者,伽马射线辐射闪光的周期性可能是由恒星被黑洞撕裂引起的,这种现象被称为潮汐破坏事件(TDE)。
“然而,与更典型的TDE不同,要解释这次爆炸的性质,需要一颗不寻常的恒星被一个更不寻常的黑洞摧毁,这可能是人们长期以来寻找的‘中等质量黑洞’。这两种选择都是第一种,使这次事件变得极其独特。”
此外,众所周知,伽马射线暴的持续时间只有几毫秒到几分钟,但据荷兰拉德布大学天文学家Andrew Levan教授称,这一次被称为伽马射线暴250702B,持续了大约一天,“比大多数伽马射线暴长100到1000倍”。
7月2日,美国国家航空航天局的费米伽马射线太空望远镜捕捉到了神秘伽马射线暴的信号,但只能给出活动的大致位置。一天前,中国科学院与欧洲航天局(ESA)和马克斯·普朗克地外物理研究所合作的X射线太空望远镜任务爱因斯坦探测器也检测到了类似的活动。
在这些探测之后,欧洲南方天文台团队使用甚大望远镜(VLT)精确定位了爆炸的确切位置。Levan教授说:“由于它靠近星系平面,这一事件似乎起源于我们的星系内部。VLT从根本上改变了这一范式。”
使用VLT的HAWK-I相机,他们发现了源可能实际上存在于另一个星系的证据。后来,美国国家航空航天局/欧洲航天局哈勃太空望远镜证实了这一点。马丁·卡里略博士说:“我们的发现更令人兴奋——这个物体是河外的,这意味着它的力量要大得多。”。
宿主星系的大小和亮度表明,它可能位于数十亿光年之外,但需要更多的数据来细化这一距离。
为了了解更多关于这种伽马射线暴的信息,该团队一直在用不同的望远镜和仪器监测爆炸的后果,包括VLT的X射线摄谱仪和詹姆斯·韦伯太空望远镜,这是美国国家航空航天局、欧洲航天局和加拿大航天局的联合项目。发现这次爆炸发生在另一个星系将是破译其原因的关键。
马丁·卡里略博士说:“我们一直在收集更多的数据。确定这一事件的真实距离将是测量其真实能量的关键,并将帮助我们改进我们的物理建模。”
他说:“我们仍然不确定是什么产生了这个,或者我们是否真的能找到答案,但通过这项研究,我们在理解这个极其不寻常和令人兴奋的物体方面迈出了一大步。”
相关:神秘的伽马射线爆发持续24小时——科学家称这违背了物理学
(蜘蛛网eeook.com)据今日科学新闻:半个世纪以来,天文学家一直在研究伽马射线爆发——宇宙中爆发的短暂而耀眼的高能闪光。这些被称为伽马射线暴的爆发是我们所知道的最强大的爆炸,在消失在黑暗中之前,它只会在几秒钟或几分钟内照亮整个星系。它们是宇宙灾难,通常预示着大质量恒星的死亡或中子星的碰撞。然而,在2025年7月,一组天文学家目睹了一件如此奇怪、如此前所未有的事情,它动摇了我们理解的基础。
7月2日,美国国家航空航天局的费米伽马射线太空望远镜探测到一次伽马射线爆发,后来被标记为GRB 250702B。但与之前观测到的每一次伽马射线暴不同,这次伽马射线暴并没有在几秒钟或几分钟内消失——它持续了近一整天,像宇宙心跳一样重复闪烁。
都柏林大学学院的Antonio Martin Carrillo博士说:“这一事件与50年来GRB观测中看到的任何其他事件都不同。”他是发表在《天体物理学杂志快报》上的这一发现的共同主要作者。“伽马射线暴是灾难性事件,因此预计它们只会发生一次,因为产生它们的源头在剧烈爆炸中无法幸存。这一事件让我们感到困惑,不仅因为它显示出反复的强烈活动,还因为它似乎是周期性的,这是以前从未见过的。”
伽马射线爆发的性质
为了理解这一发现有多么非凡,我们需要了解典型的伽马射线暴是什么。这些爆炸发生在一颗大质量恒星在其生命末期坍缩时,形成一个黑洞或一颗被称为磁星的高度磁化的中子星。坍塌将能量汇集到狭窄的伽马射线射流中,如果指向地球,就会表现为突然而明亮的辐射爆发。
伽马射线暴是如此强大,以至于在短短几秒钟内,它们可以释放出比我们的太阳在整个生命周期内产生的能量更多的能量。然而,它们转瞬即逝,在望远镜完全掌握它们的结构之前就消失了。这就是为什么持续约24小时的GRB 250702B的发现如此令人困惑。
该研究的共同主要作者、荷兰拉德布大学的Andrew Levan教授解释说:“这次爆发比大多数伽马射线暴长100到1000倍。”。“它改写了我们对这些爆炸的认知。”
宇宙起源之谜
这一事件不同寻常的持续时间并不是它唯一的谜团。它还显示了重复的闪光,这在伽马射线暴中是闻所未闻的。通常,一旦一颗恒星在这样的大灾难中死亡,就没有什么可以重复的了。对于GRB 250702B,天文学家考虑了两种主要可能性。
首先,它可能是由一颗质量大约是太阳40倍的大质量恒星造成的,它正在经历一种非常不寻常的死亡。在这种情况下,一些材料可能会继续为中央发动机提供燃料,在初始坍塌后很长一段时间内不断释放能量。
第二种可能性甚至更奇特:潮汐破坏事件(TDE),其中一颗恒星离黑洞太近,被其巨大的引力撕裂。当恒星的气体向内盘旋时,它可能会产生周期性的伽马射线耀斑。但这也带来了问题。为了与观测数据相匹配,天文学家需要一种不寻常的恒星被一种罕见而难以捉摸的中等质量黑洞摧毁——科学家们长期以来一直在理论化这类黑洞,但很难证实。
马丁·卡里略博士说:“这两种选择都是第一种,这使得这次活动非常独特。”
确定来源
最初,信号的位置是不确定的。美国国家航空航天局的费米望远镜和中国的爱因斯坦探测器都探测到了活动,但它们只能缩小天空的范围。乍一看,这件事甚至似乎发生在我们自己的银河系内。
但随后,位于智利阿塔卡马沙漠高处的欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)进入了这张照片。天文学家利用其HAWK-I相机,精确地确定了该事件的位置,远远超出了我们的星系。美国国家航空航天局/欧洲航天局哈勃太空望远镜的后续观测证实了这一发现:GRB 250702B起源于数十亿光年外的一个遥远星系。
马丁·卡里略博士说:“我们的发现更令人兴奋——这个物体是河外的,这意味着它的力量要大得多。”。
宿主星系的大小和亮度表明,它可能距离地球数十亿光年,尽管更精确的测量仍在进行中。
观看善后
这一发现并没有随着最初的检测而结束。为了解开GRB 250702B的谜团,天文学家求助于一系列强大的仪器。VLT的X射线摄谱仪一直在捕捉爆炸的衰减光,而詹姆斯·韦伯太空望远镜——有史以来建造的最先进的太空天文台——正在探测事件的红外特征,以了解更多关于事件发生的环境。
马丁·卡里略博士解释说:“我们一直在收集更多的数据。”。“确定这一事件的真实距离将是测量其真实能量的关键,并将帮助我们改进我们的物理建模。”
每一次观察都为这个谜题增添了一块。这是一颗前所未有的大质量恒星的垂死挣扎吗?还是说,这是人们期待已久的中等质量黑洞的证据?答案可能重塑天体物理学。
为什么这很重要
对于未经训练的眼睛来说,遥远的伽马射线爆发似乎与我们的日常生活相去甚远。但这样的发现是我们探索宇宙的基石。GRB 250702B挑战了我们认为我们所知道的关于恒星如何死亡和黑洞如何行为的一切。它还提供了一个难得的机会来探索我们在地球上永远无法复制的物理条件。
这些发现通过迫使我们质疑既定的理论并扩大可能性的界限,推动了科学的发展。它们提醒我们,宇宙中仍然有超出我们想象的惊喜。
马丁·卡里略博士说:“这是一个极其不寻常和令人兴奋的物体。”。“我们仍然不确定是什么产生了这种情况,或者我们是否真的能找到答案,但通过这项研究,我们向前迈出了一大步。”
无尽的神秘天空
GRB 250702B不仅仅是天文学中的另一个数据点,它是来自宇宙的信息,提醒我们宇宙比我们敢相信的更奇怪、更动态、更生动。它的重复闪光就像一座遥远的灯塔,跨越数十亿年和数十亿光年发出信号,让我们敢于解释它们的含义。
几个世纪以来,人类一直在向上看,问同样的简单问题:外面有什么?随着每一个发现——无论是行星、星系还是与其他任何发现不同的爆炸——宇宙都会以更神秘、更谦卑、更奇妙的东西来回答。
GRB 250702B的故事远未结束。随着天文学家继续观察它逐渐消失的光芒并揭开它的秘密,有一件事是肯定的:宇宙仍然充满了惊喜,我们才刚刚开始理解我们所参与的宇宙交响乐。













