天文界驚見史上最長伽瑪射線暴 GRB 250702B:中等質量黑洞事件的潛在證據

编辑者: Uliana S.

GRB 250702B 的插圖,以及它起源的塵埃充足的星系。

天文科學界最近確認偵測到一個代號為 GRB 250702B 的伽瑪射線暴(Gamma-Ray Burst, GRB),這是迄今為止觀測到持續時間最長的事件。美國國家航空暨太空總署(NASA)的「費米」太空望遠鏡於 2025 年 7 月 2 日捕捉到這次爆發。這次事件的初始伽瑪波輻射持續了驚人的七小時,時間長度幾乎是先前已編目的 GRB 紀錄的兩倍。更令人驚奇的是,該現象展現出重複性的爆炸脈衝,使得其整體活躍期綿延數日,這為科學家提供了前所未有的漫長時段來進行深入研究。

GRB 250702B 的宿主星系周圍的星場——天文學家有史以來觀測到的最長伽馬射線暴。

這個宇宙奇觀的關鍵在於其異常持久的爆發,這對現有的伽瑪射線暴標準模型提出了嚴峻的挑戰。它極有可能代表著天文學家首次直接觀測到一顆質量介於 100 到 10 萬倍太陽質量之間的中等質量黑洞(Intermediate-Mass Black Hole, IMBH)所引發的恆星潮汐瓦解事件(Tidal Disruption Event, TDE)。自 2025 年 7 月 2 日首次偵測到訊號後,全球立即啟動了協調一致的應對措施,動用了包括歐洲南方天文台(ESO)和美國國家科學基金會(NSF)所屬的強大地面望遠鏡群進行觀測。訊號源頭位於一個遙遠、龐大且塵埃密佈的星系中,距離地球數十億光年之遙。

事件的詳細分析揭示了最初的七小時伽瑪輻射高峰,隨後在數日內出現了反覆的閃爍。這種現象很可能是由一個接近光速運行的電漿噴流,與周圍緻密的氣體和塵埃發生劇烈碰撞所致。參與這項關鍵研究的學者,包括來自喬治華盛頓大學及 NASA 戈達德太空飛行中心的伊莉莎·奈茨(Eliza Neitz),以及來自北卡羅來納大學教堂山分校的喬納森·卡尼(Jonathan Carny),正在積極地分析這些寶貴數據。奈茨博士指出,這次爆發的特性在過去五十年來的觀測中絕無僅有,強烈暗示著一種嶄新的宇宙爆炸機制可能正在發生。

多個機構的通力合作,包括動用 ESO 的甚大望遠鏡(VLT)、NSF 的 4 米維克多·布蘭科望遠鏡,以及國際雙子座天文台的儀器,使得科學家能夠追蹤這次事件長達 18 天之久。GRB 250702B 的光芒大約是在 80 億年前啟程,最終抵達地球。透過詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)和哈伯太空望遠鏡的觀測,研究人員發現這些輻射穿透了宿主星系中厚重的塵埃帶。路易斯安那州立大學的艾瑞克·伯恩斯(Eric Burns)強調,若非結合 Swift 和 Psyche 等多個太空探測器的綜合觀測能力,要完全理解這次事件的複雜性將是難以想像的。

雖然標準的伽瑪射線暴成因通常歸結於大質量藍色超巨星的塌縮,或是潮汐瓦解事件,但 GRB 250702B 的表現並不能完全符合任一類型的描述。研究人員也探討了恆星黑洞與氦星合併等假說。然而,他們指出,諸如核心塌縮或微型 TDE 等情景,都無法完全解釋所有觀測到的特徵,這凸顯了 GRB 250702B 在自 1973 年以來約 15,000 個已記錄的 GRB 事件中的獨特性。如果中等質量黑洞吞噬恆星的潮汐瓦解情景最終獲得證實,那麼這次事件無疑將為證實這些「中等體重」黑洞的存在提供至關重要的實證依據,可謂是撥雲見日的一大突破。

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來源

  • Space.com

  • NOIRLab

  • Space Daily

  • EurekAlert!

  • NASA

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