NASA 宣布,研究人员使用詹姆斯·韦伯太空望远镜检查了 GRB 250702B,这是一次长伽马射线暴,也是宇宙中能量最高的事件类型之一。这些爆发通常发生在一颗大质量恒星塌陷成黑洞时,产生短暂而强烈的高能伽马射线闪光。这次事件的表现非常不同。
罗格斯大学艺术与科学学院物理与天文学系博士后研究员休·西尔斯(Huei Sears)正在研究这次爆炸,他说:“这个物体表现出难以解释的极端性质。” “通常情况下,这些爆发会在一分钟内结束,但 GRB 250702B 会持续数小时,甚至在前一天就显示出 X 射线活动的迹象。”
全球观察揭示异常行为
西尔斯解释说,世界各地的观测站正在分析该事件的数据。其中包括与中国的爱因斯坦探测器和美国国家科学基金会的甚大阵列合作的团队,该阵列因其在科幻电影《接触》中的出现而受到广泛认可。
伽马射线发射持续了至少七个小时,几乎是之前记录保持者持续时间的两倍。美国宇航局还发布了一个动画,展示了该事件的一种可能场景。在这个模型中,一个质量约为太阳三倍、事件视界仅 11 英里(18 公里)宽的黑洞围绕一颗伴星运行并与其合并。
美国宇航局马里兰州戈达德太空飞行中心的天文学家伊丽莎·内茨 (Eliza Neights) 表示:“这肯定是一次与过去 50 年来我们所见过的任何一次爆发不同的爆发。”
涉及黑洞的可能解释
科学家们正在考虑几种解释。一种可能性是,这是一次异常极端的伽马射线暴。另一个说法是,这是一次潮汐破坏事件,其中一个质量比太阳大数千倍的黑洞撕裂了一颗距离太近的恒星。一个更不寻常的想法表明,一个较小的黑洞与一颗剥离的氦星合并并从内部吞噬了它。
无论具体原因如何,黑洞所做的远不只是咬了一小口而已。它释放出强大的能量射流,穿过太空。
多望远镜努力捕捉到这一事件
美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜于 7 月 2 日首次探测到这次爆发,促使其他仪器迅速进行后续观测。这一事件是如此激烈,以至于没有任何一台望远镜能够捕捉到全貌。科学家们结合了天基和地面观测站的数据,收集伽马射线、X射线、红外光和无线电信号。爆炸在普通光线下是不可见的。
路易斯安那州立大学的天体物理学家埃里克·伯恩斯说:“只有通过多个航天器上仪器的综合力量,我们才能了解这一事件。”
遥远的星系增添了神秘感
哈勃太空望远镜的图像显示,爆发位置有一个不寻常的星系。最初,看起来好像两个星系可能正在合并,或者一个星系被一条暗尘埃带分开。后来,韦伯观测表明,该星系距离我们约 80 亿光年,这意味着爆炸早在地球形成之前就发生了。
为了更好地了解宿主星系,事件发生几个月后,西尔斯使用韦伯的 NIRCam(其主要近红外成像仪器)进行了后续观测。
西尔斯说:“在如此充满活力和前所未有的细节中,我们看到的只是一个带有尘埃带的非常大的星系。” “这个星系的结构非常复杂,不能100%清楚是否还有任何东西可以看到爆炸,但如果有的话,它也非常微弱。”
谜团仍未解开
这一发现支持了 GRB 250702B 是伽马射线暴而不是潮汐破坏事件的观点。即便如此,研究人员尚未得出明确的结论。
西尔斯说:“我们只见过几次这种类型的潮汐破坏事件,所以我们不确定它们会如何演变。” “关于这次爆炸的许多研究都提供了不同的、有时甚至是相互矛盾的解释。我们对到底发生了什么的了解还处于早期阶段。”
无论最终的解释如何,科学家们一致认为这一事件既罕见又意义重大。
“这为我们提供了一个独特的机会来研究恒星和黑洞如何演化的极端情况,”西尔斯说。 “GRB 250702B 甚至可能是一些意想不到的新发现。”
韦伯望远镜还得到欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)的支持。
Journal Reference:
- Jonathan Carney, Igor Andreoni, Brendan OâConnor, James Freeburn, Hannah Skobe, Lewi Westcott, Malte Busmann, Antonella Palmese, Xander J. Hall, Ramandeep Gill, Paz Beniamini, Eric R. Coughlin, Charles D. Kilpatrick, Akash Anumarlapudi, Nicholas M. Law, Hank Corbett, Tomas Ahumada, Ping Chen, Christopher Conselice, Guillermo Damke, Kaustav K. Das, Avishay Gal-Yam, Daniel Gruen, Steve Heathcote, Lei Hu, Viraj Karambelkar, Mansi Kasliwal, Kathleen Labrie, Dheeraj Pasham, Arno Riffeser, Michael Schmidt, Kritti Sharma, Silona Wilke, Weicheng Zang. Optical/Infrared Observations of the Extraordinary GRB 250702B: A Highly Obscured Afterglow in a Massive Galaxy Consistent with Multiple Possible Progenitors. The Astrophysical Journal Letters, 2025; 994 (2): L46 DOI: 10.3847/2041-8213/ae1d67