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我國“天關”衛星捕捉罕見天象:中等質量黑洞“撕食”白矮星全過程

   時間:2026-02-13 19:20:04 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

一場跨越波段的宇宙觀測盛宴,由中國“天關”衛星拉開帷幕。這顆衛星在巡天過程中,意外捕捉到一個亮度異常且變化劇烈的X射線源,瞬間引發全球天文界的關注。多臺國際望遠鏡迅速調整觀測方向,共同聚焦這一神秘天體,試圖揭開其背后的宇宙奧秘。

“天關”衛星的獨特設計為此次發現奠定了基礎。其搭載的寬視場X射線望遠鏡WXT(昵稱“萬星瞳”)在例行巡天時,首次探測到這例突然出現且光變劇烈的暫現源。幾乎同一時間,費米衛星也記錄到高能伽馬射線爆發的信號。通過回溯分析WXT的歷史數據,科研人員發現一個關鍵線索:在伽馬射線爆發前約一天,“萬星瞳”已在該位置捕捉到持續的X射線輻射。這一發現徹底顛覆了傳統認知——該事件的“引擎”并非以伽馬射線為起點,而是在X射線波段早已悄然啟動。

憑借“萬星瞳”提供的精確坐標,全球大型望遠鏡迅速展開多波段聯合觀測。最終確定該天體位于紅移1.04的星系外圍,距離地球相當遙遠。“天關”衛星的另一臺設備——后隨X射線望遠鏡FXT(昵稱“風行天”)隨即接管觀測任務,以高分辨率記錄下事件的全貌。其數據顯示,在初始爆發約15小時后,該源區出現劇烈的X射線閃耀,峰值亮度高達約3×1049 erg/s,躋身宇宙最亮瞬間爆發事件之列。更令人驚訝的是,爆發后二十天內,其亮度驟降十萬倍以上,晚期X射線能譜的平均能量降低,低能成分顯著增加,暗示著新的輻射機制正在形成。

這些觀測結果與已知的伽馬射線暴或銀河系內爆發均存在本質差異。科研團隊通過綜合分析,提煉出事件的三重核心特征:X射線輻射早于伽馬射線爆發約1天,表明其物理起源非同尋常;極高亮度與高能特征指向物質以接近光速的噴流形式拋射;事件發生于星系外圍,排除了星系中心超大質量黑洞作為“引擎”的可能性。這些線索共同指向一種罕見的天體物理過程——黑洞瓦解恒星。

進一步的研究將目標鎖定在“白矮星-中等質量黑洞”的組合上。傳統大質量恒星坍縮產生的伽馬射線暴通常僅持續數秒至分鐘,而此次事件持續時間長且伴隨短時標耀發,與帶噴流的黑洞瓦解恒星場景高度吻合。費米望遠鏡的伽馬射線數據為此提供了關鍵證據:其0.74秒的快速光變時標表明,黑洞質量應小于約7.5萬倍太陽質量。結合事件發生的星系外圍位置,科研團隊排除了超大質量黑洞的可能性,最終構建出“中等質量黑洞撕裂白矮星”的物理圖景。

支持這一結論的證據鏈環環相扣。超短時標的光變、極高峰值光度以及爆發后期出現的軟X射線“余輝”,共同描繪出物質被黑洞引力撕裂、吸積并拋射的完整過程。中等質量黑洞的存在尤為關鍵——其質量介于恒星質量黑洞與超大質量黑洞之間,此前因觀測證據稀缺而長期處于理論推測階段。此次發現不僅為中等質量黑洞的存在提供了直接證據,更揭示了其與白矮星相互作用時產生的極端物理現象,為研究黑洞演化與星系生態開辟了新方向。

 
 
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