一个国际天文学团队把一次持续近十分钟的X射线闪光,与一次仅持续约0.4秒的伽马射线暴联系起来。这一结果表明,某些致密天体碰撞在最初爆发结束后,可能仍会持续释放能量。参与分析的香港大学表示,相关研究于9月30日发表在《科学通报》上。研究人员强调,这是一项针对特定事件的观测结果,其解释仍须接受更多事例检验。香港大学称,这项研究把极短的伽马射线活动和随后较长的软X射线活动放在同一事件中分析,因此有助于重新判断这类遥远爆发的持续时间。这里所说的联系是研究团队依据观测作出的判断。
这次事件于2025年7月4日被探测到,在X射线数据中称为EP250704a,在伽马射线数据中称为GRB 250704B。短伽马暴通常与中子星等致密天体的并合有关。过去,研究主要依靠稍纵即逝的伽马射线;其他望远镜往往要在警报发出后才转向目标,因此可能错过最早出现、能量较低的软X射线。这个观测时间差限制了对爆发初期的了解。这种时间上的盲区十分关键,因为最初几分钟可能包含碰撞残留物如何演化的信息。研究者因此需要能持续巡视天空的仪器,而不只是接到警报后再转向目标的设备。不同波段的资料也有助于厘清同一事件各阶段的关系。
由中国主导的爱因斯坦探针从事件开始就监测到软X射线。空间变源监视器和慧眼卫星记录了伽马射线暴。研究团队还使用地面设施的后续观测,包括欧洲南方天文台的甚大望远镜,来调查信号来源及其距离。多种仪器获得的资料让研究人员能够比较短暂的高能爆发和之后较长的X射线活动。爱因斯坦探针覆盖大范围天空,因此有机会在其他仪器发现爆发之前或同时捕捉较弱的软X射线。地面望远镜提供的后续信息则帮助团队把信号与遥远的天体源联系起来。这些互补观测构成此次分析的基础。
团队分析发现,短促的伽马闪光之后,X射线信号又持续了约560秒。信号的光谱随时间变化,亮度也快速波动;研究作者认为,这些特征难以仅用一次爆发后出现的普通余辉来解释。他们据此提出,较长的X射线阶段可能反映了致密天体并合所形成的中央动力源仍在释放能量。这属于对观测资料的物理解释,而非对并合残骸的直接拍摄。研究团队特别关注软X射线是否只是爆发抛出的物质向外传播时产生的余辉。如果信号来自中央动力源继续活动,碰撞后的残留物必须在最初伽马闪光消失后仍能输出能量。这样的区别关系到天文学家如何重建事件过程。
研究人员提出,一颗高速自转、磁场极强的中子星,也就是磁星,可能提供这股持续能量。但他们尚未证实该事件确实留下了磁星。单次观测也不能证明所有短伽马暴都有如此漫长的软X射线阶段,更无法确定这种现象有多常见。要判断这一解释是否适用于其他并合事件,还需要发现并研究更多类似信号。磁星只是研究提出的一种可能机制,其他关于中央动力源的物理解释仍需进一步检验。科学家必须比较更多短伽马暴及其早期X射线资料,才能判断这次观测是否代表普遍规律,或只是少见的特殊事件。
研究显示,大范围监测软X射线或许能找出伽马射线仪器漏掉的并合事件,也能补全已探测事件的早期过程。未来,天文学家可以把这类电磁信号与引力波探测结果进行比较,进一步研究致密天体碰撞后最初几分钟发生了什么。团队预计后续观测将检验软X射线长时间发射与并合之间的联系。引力波能够提供并合运动的信息,而软X射线有望显示碰撞后能量如何继续释放。把两类观测结合起来,可能帮助研究者更完整地描绘同一次宇宙事件。不过这一潜力仍取决于未来能否取得更多可靠的同步观测。
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