在浩瀚的宇宙探索旅程中,一項來自中國科學院國家天文臺的國際科研合作成果,為科學家們揭開了恒星生命終章的神秘面紗。由我國主導的空間科學衛星“天關”(Einstein Probe,EP)成功捕捉到一個極為罕見的宇宙X射線信號——EP240414a,這一發現不僅為理解恒星死亡機制提供了全新線索,還于近日在國際權威學術期刊《自然·天文》上發表。
EP240414a源于距離地球約40億光年之遙的一次大質量恒星塌縮事件。這次塌縮釋放出的巨大能量,在短短150秒內以軟X射線的形式爆發,盡管持續時間短暫,卻蘊含了恒星核心塌縮的關鍵信息。值得注意的是,這次塌縮并未如天文學家預期那般產生高能伽馬射線暴,而是釋放出了頻率較低的軟X射線輻射。正是這一特性,使得擁有大視場和高靈敏度的“天關”衛星成為了唯一能夠捕捉到這一信號的探測器。

通過結合X射線、光學和射電等多波段的觀測數據,研究團隊首次在這類超新星中發現了弱相對論噴流的存在。這些噴流與伽馬射線暴中的物質外流相似,但速度和輻射強度相對較低。得益于“天關”衛星的先進性能,科研人員得以在爆發初期就捕捉到由噴流驅動的微弱X射線信號,并精確追蹤了噴流與環境物質相互作用的動力學演化過程,為噴流形成及超新星爆發機制的研究提供了寶貴數據。
此次觀測到的暗弱相對論噴流,填補了傳統伽馬射線暴與普通超新星之間研究空白的領域,為恒星死亡過程的全息認識增添了新的維度。EP240414a發生在其宿主星系的外圍區域,暗示它可能屬于一類由沃爾夫-拉葉星爆炸導致的短暫X射線爆發,這類現象此前尚未得到系統研究。北京師范大學的高鶴教授作為論文的第一通訊作者指出,這類快速X射線暫現天體猶如宇宙中的短暫煙火,其極短的持續時間使得探測和研究極具挑戰性。而清華大學的王曉鋒教授作為共同通訊作者則表示,這次發現標志著“天關”衛星自發射以來首次捕捉到與超新星相關的X射線爆發事件,開啟了寬場X射線巡天發現超新星的新紀元。
“天關”衛星作為我國首個寬場X射線巡天衛星,自2024年1月9日升空以來,一直致力于監測和發現宇宙中的暫現天體。其革命性的微孔龍蝦眼X射線聚焦成像技術,使得衛星在擁有廣闊觀測視野的同時,具備了遠超國際同類設備的探測靈敏度和定位精度。正是憑借這一技術,“天關”能夠捕捉到那些轉瞬即逝的暗弱宇宙X射線信號,展現了其在新天體和新現象發現方面的強大能力。



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