在浩瀚的宇宙探索旅程中，一項(xiàng)來自中國科學(xué)院國家天文臺(tái)的國際科研合作成果，為科學(xué)家們揭開了恒星生命終章的神秘面紗。由我國主導(dǎo)的空間科學(xué)衛(wèi)星“天關(guān)”（Einstein Probe，EP）成功捕捉到一個(gè)極為罕見的宇宙X射線信號(hào)——EP240414a，這一發(fā)現(xiàn)不僅為理解恒星死亡機(jī)制提供了全新線索，還于近日在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·天文》上發(fā)表。

EP240414a源于距離地球約40億光年之遙的一次大質(zhì)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(nèi)以軟X射線的形式爆發(fā)，盡管持續(xù)時(shí)間短暫，卻蘊(yùn)含了恒星核心塌縮的關(guān)鍵信息。值得注意的是，這次塌縮并未如天文學(xué)家預(yù)期那般產(chǎn)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(guān)”衛(wèi)星成為了唯一能夠捕捉到這一信號(hào)的探測器。

通過結(jié)合X射線、光學(xué)和射電等多波段的觀測數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)首次在這類超新星中發(fā)現(xiàn)了弱相對(duì)論噴流的存在。這些噴流與伽馬射線暴中的物質(zhì)外流相似，但速度和輻射強(qiáng)度相對(duì)較低。得益于“天關(guān)”衛(wèi)星的先進(jìn)性能，科研人員得以在爆發(fā)初期就捕捉到由噴流驅(qū)動(dòng)的微弱X射線信號(hào)，并精確追蹤了噴流與環(huán)境物質(zhì)相互作用的動(dòng)力學(xué)演化過程，為噴流形成及超新星爆發(fā)機(jī)制的研究提供了寶貴數(shù)據(jù)。

此次觀測到的暗弱相對(duì)論噴流，填補(bǔ)了傳統(tǒng)伽馬射線暴與普通超新星之間研究空白的領(lǐng)域，為恒星死亡過程的全息認(rèn)識(shí)增添了新的維度。EP240414a發(fā)生在其宿主星系的外圍區(qū)域，暗示它可能屬于一類由沃爾夫－拉葉星爆炸導(dǎo)致的短暫X射線爆發(fā)，這類現(xiàn)象此前尚未得到系統(tǒng)研究。北京師范大學(xué)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(xiàn)天體猶如宇宙中的短暫煙火，其極短的持續(xù)時(shí)間使得探測和研究極具挑戰(zhàn)性。而清華大學(xué)的王曉鋒教授作為共同通訊作者則表示，這次發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著“天關(guān)”衛(wèi)星自發(fā)射以來首次捕捉到與超新星相關(guān)的X射線爆發(fā)事件，開啟了寬場X射線巡天發(fā)現(xiàn)超新星的新紀(jì)元。

“天關(guān)”衛(wèi)星作為我國首個(gè)寬場X射線巡天衛(wèi)星，自2024年1月9日升空以來，一直致力于監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)宇宙中的暫現(xiàn)天體。其革命性的微孔龍蝦眼X射線聚焦成像技術(shù)，使得衛(wèi)星在擁有廣闊觀測視野的同時(shí)，具備了遠(yuǎn)超國際同類設(shè)備的探測靈敏度和定位精度。正是憑借這一技術(shù)，“天關(guān)”能夠捕捉到那些轉(zhuǎn)瞬即逝的暗弱宇宙X射線信號(hào)，展現(xiàn)了其在新天體和新現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)方面的強(qiáng)大能力。