作者:甘晓 来源:中国科学报 发布时间:2026/2/10 20:08:04
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“天关”卫星捕捉宇宙极端瞬间

 

近期,《科学通报》封面文章报道了我国“天关”卫星(爱因斯坦探针,EP)的一项新发现。该卫星在巡天观测中意外捕获一个异常明亮且急剧变化的X射线源“EP250702a”,经全球多台望远镜联合观测与深入分析,科学家首次提出,这很可能是一个中等质量黑洞撕裂并吞噬一颗白矮星的过程。这也是人类首次捕捉到如此极端的黑洞“进食”现场。

“天关”卫星捕获EP250702a事件艺术想象图。图片来源:国家天文台天关卫星科学中心

 

该研究由中国科学院国家天文台牵头,联合郑州大学、香港大学、安徽师范大学、中山大学、中国科学技术大学等四十余家机构共同完成。

此次发现的关键在于“天关”卫星搭载的两台独特而互补的X射线望远镜。2025年7月2日,卫星搭载的宽视场X射线望远镜WXT(“万星瞳”)在巡天中发现一个剧烈光变的X射线暂现源。几乎同时,费米卫星也探测到同一天区的高能伽马射线暴。回溯分析显示,“万星瞳”早在伽马暴发生前约一天就已记录到该位置的持续X射线辐射。约15小时后,源区出现剧烈X射线闪耀,峰值光度跻身宇宙最亮瞬时爆发现象之列。

“这个提前出现的X射线信号至关重要,”论文第一作者、中国科学院国家天文台李东悦博士表示,“它表明这并非以伽马射线闪亮登场的传统伽马暴,其‘引擎’早在X射线波段就已经启动。”

得益于“万星瞳”提供的精确坐标,全球多台大型望远镜迅速跟进,成功在多波段上锁定了这一天体。随后,“天关”的后随望远镜FXT(“风行天”)对目标进行了长达一个多月的高精度追踪,完整记录下其亮度在20天内骤降超十万倍的剧烈演化过程。

然而,那一刻,遥远宇宙中究竟发生了什么?科学家发现,现有任何单一的天文事件模型都难以圆满解释这一现象。

对此,研究团队综合多波段数据,构建出一幅自洽的物理图景:事件发生于红移1.04星系的外围,排除了中心超大质量黑洞的可能;其极高峰值光度、超快衰减时标及喷流特征,强烈指向一个中等质量黑洞对一颗高密度白矮星的潮汐撕裂。

而理论表明,唯有中等质量黑洞的潮汐力,才能在不直接吞没的情况下将致密的白矮星彻底撕碎,从而释放出如此短暂而剧烈的能量。

“‘衰减极快’与‘亮度极高’这一组合特征表明,被黑洞撕碎的恒星并非类似太阳的普通主序星,而很可能是一颗高密度白矮星。若是普通恒星被撕碎,物质回落与发光过程通常缓慢得多,往往持续数年甚至更久。”作为“天关”卫星的首席科学家,论文共同通讯作者、中国科学院国家天文台研究员袁为民对这一新发现深感振奋。

专家认为,EP250702a的发现不仅有助于揭示中等质量黑洞这一长期“失踪”的黑洞族群,也为研究黑洞生长、致密天体的最终命运,以及多信使天文学打开了全新的突破口。

“‘天关’卫星的使命正是去捕捉宇宙中那些难以预测的极端瞬变现象。”袁为民表示,“EP250702a的发现充分展现了‘万星瞳’独特的监测能力。它不仅证明了我们能够率先捕捉宇宙的极端瞬间,更体现了中国在全球天文探索中作出决定性贡献的能力。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.12.050

 
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