美国国家航空航天局(NASA)宣布,研究人员利用詹姆斯·韦伯太空望远镜对长伽马射线暴GRB 250702B进行了深入观测。伽马射线暴是宇宙中能量最强的爆炸事件之一,通常由大质量恒星坍缩形成黑洞时产生,表现为短暂且强烈的高能伽马射线闪光。然而,GRB 250702B展现出极为不同寻常的特性。
罗格斯大学物理与天文学系博士后研究员休·西尔斯(Huei Sears)指出:“这次爆炸表现出极端且难以解释的性质。一般伽马射线暴持续时间不到一分钟,而GRB 250702B的伽马射线发射持续了至少七个小时,且在爆发前一天就已出现X射线活动。”
全球多望远镜协同观测揭示异常现象
西尔斯介绍,全球多个观测站联合分析了该事件数据,包括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(VLA)。VLA因在科幻电影《接触》中出现而广为人知。这次伽马射线发射的持续时间几乎是之前记录保持者的两倍。NASA还发布了该事件可能场景的动画模型,显示一个质量约为太阳三倍、事件视界宽约18公里的黑洞围绕伴星运行并最终合并。
美国宇航局戈达德太空飞行中心天文学家伊丽莎·内茨(Eliza Neights)表示:“这次爆发与过去50年内观测到的任何伽马射线暴都截然不同。”
黑洞相关的多种可能物理机制
科学家们提出多种解释:一种是极端异常的伽马射线暴;另一种是潮汐破坏事件,即一个质量远大于太阳的黑洞撕裂靠近的恒星;还有一种假说认为较小黑洞与剥离氦星合并并从内部吞噬它。无论哪种机制,黑洞释放的强大能量射流穿越宇宙空间,展现出极端能量释放过程。
多波段观测联合揭示事件全貌
2025年7月2日,美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜首次探测到该爆发,随后多台地面和天基望远镜迅速跟进观测。科学家们结合伽马射线、X射线、红外光及无线电信号数据,发现该爆炸在可见光波段不可见,显示其被大量尘埃遮蔽。
路易斯安那州立大学天体物理学家埃里克·伯恩斯强调:“只有依靠多个航天器和地面仪器的协同观测,我们才能全面理解这一极端事件。”
宿主星系的复杂结构与事件的宇宙学意义
哈勃太空望远镜图像显示,爆发位置位于一个结构复杂且尘埃丰富的巨大星系内。最初疑似两个星系合并或被尘埃带分隔。韦伯望远镜的近红外成像仪NIRCam进一步观测确认该星系距离约80亿光年,意味着爆炸发生在地球形成之前。
西尔斯表示:“我们在极高分辨率下看到一个带有尘埃带的庞大星系结构,虽未能完全确定爆炸源,但其微弱信号仍为研究提供重要线索。”
科学谜团尚未完全解开
目前研究倾向于将GRB 250702B归类为伽马射线暴而非潮汐破坏事件,但结论尚不确定。西尔斯指出:“此类潮汐破坏事件极为罕见,我们对其演变过程了解有限。关于此次爆炸的多种解释存在差异甚至矛盾,研究仍处于初期阶段。”
无论最终机制为何,该事件为研究恒星和黑洞极端演化过程提供了独特窗口,甚至可能揭示新的天体物理现象。
韦伯望远镜的观测得到了欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)的支持。
参考文献:
Jonathan Carney等. 《GRB 250702B的光学/红外观测:一个高度遮蔽的余辉与多种可能的前体星系》. The Astrophysical Journal Letters, 2025; 994(2): L46. DOI: 10.3847/2041-8213/ae1d67