揭示恒星死亡过程新视角 “天关”卫星发现新型暂现X射线天体

科技日报记者 陆成宽

记者27日从中国科学院国家天文台获悉，“天关”卫星成功捕捉到一个40亿光年外的、转瞬即逝的宇宙X射线信号。研究发现，该信号来自一个新型的暂现X射线天体，为揭示恒星死亡过程提供了全新视角。相关研究成果在线发表于《自然·天文》杂志。

通常，当大质量恒星死亡塌缩时，会产生极其剧烈的伽马射线暴。但“天关”卫星这次发现的大质量恒星塌缩完全不同，它没有产生高能的伽马射线暴，反而发出了能量低得多的软X射线辐射。“这种温和的爆发信号非常微弱，只有像‘天关’卫星这样同时具备超宽视野和高灵敏度的设备才能捕捉到它。”“天关”卫星首席科学家、论文共同通讯作者、中国科学院国家天文台研究员袁为民强调。

研究团队结合X射线、光学和射电望远镜的观测，确认这次X射线辐射后期演变成了一颗名为SN 2024gsa的超新星。更重要的是，他们首次在这种超新星中探测到了弱相对论喷流——这是一种以接近光速喷射出的粒子流，但速度和能量都比典型的伽马射线暴喷流要弱得多、范围也更小。

正是“天关”卫星在爆发最初的关键时刻捕捉到了这束微弱喷流驱动的X射线信号，科学家才能精准追踪喷流如何与周围物质相互作用，从而深入理解恒星死亡时喷流是如何产生以及超新星的爆发机制。

进一步研究发现，该爆发事件发生在宿主星系的边缘区域，暗示它可能是一种特殊的大质量恒星的爆炸所导致的短暂X射线爆发，这类事件过去未被系统研究过。

“这类快速X射线暂现天体犹如宇宙中转瞬即逝的烟火，其短暂的存在时间，通常仅持续数百秒，使得探测和研究工作极具挑战性。”论文第一通讯作者、北京师范大学高鹤教授说，“这就像发现了一类‘温和版伽马射线暴’，它们可能比我们想象的更普遍，过去由于缺乏大视场X射线监测设备，这类事件长期未被系统观测到。”

“这项研究开启了通过宽场X射线巡天发现超新星的全新时代。‘天关’的观测将为超新星高能辐射以及大质量恒星演化研究提供全新的机遇。”论文共同通讯作者、清华大学王晓锋教授说。

据悉，“天关”卫星是中国首个宽视场X射线巡天卫星，于2024年1月9日在西昌发射场升空，主要任务是监测和发现宇宙中的暂现天体。

（中国科学院国家天文台供图）

来源：中国科技网

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• 发布日期：2025-06-27 12:53:00
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