浩瀚宇宙从不缺少极致狂暴的天体活动,近日,一项刊发于国际顶级期刊《科学进展》的联合研究重磅公布:多国天文学家团队捕捉到人类观测史上已知强度最高、持续形态最特殊的宇宙爆发事件,彻底改写了人类对高能天体爆发的认知边界,为解密黑洞演化、星系碰撞等宇宙底层规律提供了全新样本。
本次创下纪录的宇宙爆发编号为GRB 250702B,属于超长时伽马射线暴,发生在距离地球约90亿光年的合并星系之中。依托费米伽马望远镜、詹姆斯·韦伯空间望远镜、钱德拉X射线天文台多设备联动观测,科研团队完整还原了这场宇宙级浩劫。数据测算显示,此次爆发等效各向同性伽马能量高达2.2×10⁵⁴尔格,单次释放总能量,相当于常规剧烈超新星爆发的25倍,远超以往所有伽马暴、潮汐瓦解事件的能量峰值,坐稳已知宇宙最强爆发的位置。
区别于常规转瞬即逝的宇宙高能爆炸,本次爆发极具特殊性。普通伽马射线暴大多仅持续数秒至数分钟,而该事件高能伽马射线直射时长突破7小时,整体高能辐射活动绵延近28小时,过程还出现规律周期性闪光,每47分钟爆发一轮脉冲,形成独一无二的“心跳式”爆发特征。观测数据证实,爆发宿主星系为两个大型星系碰撞融合形成的尘埃富集体,星系质量达到太阳的44亿倍,极端天体环境为这场狂暴爆发提供了能量基础。
研究团队拆解爆发机制后得出结论,此次爆发并非大质量恒星寿终坍缩所致,而是罕见的双星黑洞吞噬恒星引发的极端潮汐瓦解事件。星系合并扰动天体运行轨道,一颗恒星不慎靠近恒星级黑洞,被黑洞极强潮汐力撕碎撕裂,恒星气体物质高速旋转摩擦,形成极致高温吸积盘,催生接近光速喷射的相对论喷流。喷流穿透星系尘埃,持续向外辐射伽马射线、X射线等高能辐射,最终形成这场超长时长、超高能量的宇宙爆发。
长久以来,天文学界将伽马射线暴视作宇宙最狂暴现象,以此划分宇宙能量等级。此前最强宇宙爆发能量,仅为本次事件的六成左右,且无法实现长时间稳定高能输出。本次发现直接打破现有天体爆发物理模型,传统恒星坍缩爆发理论,无法解释该事件超长续航、脉冲式辐射两大特征。中科院上海天文台参与团队提出磁化喷流引擎新模型,补齐了超大质量黑洞周边高能爆发生成机制的理论短板。
该项研究意义深远。一方面,它补齐了星系合并、黑洞吞噬天体全链条演化证据,助力人类厘清早期宇宙天体生长规律;另一方面,此次爆发穿透百亿光年星际空间,其辐射信号可作为探测宇宙尘埃、星际介质的天然探针。同时研究提醒,此类高能爆发辐射范围极广,但受宇宙空间阻隔,不会对地球生态造成威胁。
目前全球天文观测网络已开启专项追踪,持续搜寻同类极端爆发。天文学家表示,此次发现证明宇宙仍存在大量未归类的高能天体现象,未来多波段空间望远镜协同观测,或将解锁更多宇宙极端事件,一步步揭开宇宙狂暴一面的底层奥秘。