星空有約｜人類首次！“天關(guān)”衛(wèi)星探測到宇宙早期爆發(fā)的軟X射線信號

我國“天關(guān)”衛(wèi)星（愛因斯坦探針衛(wèi)星）觀測到一例產(chǎn)生于約125億光年之外的伽馬暴EP240315a，這是人類首次探測到宇宙早期爆發(fā)現(xiàn)象的軟X射線信號，將為開展早期宇宙相關(guān)研究開啟一扇新窗口。相關(guān)成果論文23日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·天文》在線發(fā)表。

“天關(guān)”衛(wèi)星探測EP240315a藝術(shù)想象圖。（中國科學(xué)院國家天文臺供圖）

據(jù)介紹，宇宙中會發(fā)生大量的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象，這些爆發(fā)現(xiàn)象往往隨機出現(xiàn)、快速消失，宛如轉(zhuǎn)瞬即逝的宇宙“焰火”。觀測這些宇宙“焰火”，對于開展黑洞、引力波、宇宙演化等領(lǐng)域前沿問題研究具有重要意義。

“伽馬暴是宇宙中最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象之一，通常由大質(zhì)量恒星爆炸產(chǎn)生。”中國科學(xué)院國家天文臺研究員劉元介紹，2024年3月15日，“天關(guān)”衛(wèi)星在軟X射線波段捕捉到EP240315a的微弱脈沖信號。EP240315a的亮度存在快速波動且持續(xù)超17分鐘后才逐漸消失。

此后，世界各地多個天文望遠(yuǎn)鏡陸續(xù)觀測到EP240315a。研究結(jié)果表明，EP240315a產(chǎn)生于遙遠(yuǎn)的早期宇宙，當(dāng)時宇宙年齡僅為現(xiàn)在的10%，EP240315a的信號花費了125億年才抵達(dá)地球。

“天關(guān)”衛(wèi)星探測到的EP240315a的軟X射線圖像和光變曲線。（中國科學(xué)院國家天文臺供圖）

“與其他伽馬暴相比，EP240315a很特殊。”論文通信作者之一、中國科學(xué)院紫金山天文臺研究員吳雪峰說，例如，EP240315a的X射線亮度在爆發(fā)高峰時相對較暗，EP240315a的X射線與伽馬射線出現(xiàn)的時間間隔遠(yuǎn)超其他伽馬暴等，這些特性將促使科學(xué)界對伽馬暴的產(chǎn)生機制進行重新審視與思考。

國內(nèi)外多位專家表示，“天關(guān)”衛(wèi)星對EP240315a的觀測成果，豐富了人類對宇宙早期伽馬暴的認(rèn)識，更為探索宇宙起源與演化之謎提供了全新的視角和研究方向。