2025年7月,一场极端的宇宙爆炸彻底刷新了天文学家对伽马射线暴的认知 。
这个编号为GRB 250702B的伽马射线暴,是人类有史以来观测到的持续时间最长的爆发。
驱动爆发的中心引擎持续了近28个小时,是此前超长暴纪录保持者的4倍有余,完全超出了经典伽马暴模型的解释框架。
伽马射线暴被誉为是宇宙大爆炸之后已知最剧烈的爆发现象,它的标志特征是天体极端爆发时催生的相对论性喷流,当喷流对准地球时,我们就能探测到横跨全波段的强烈辐射。
伽马射线暴根据持续时长分为长暴和短暴。
常规的长暴,大多来自大质量恒星核心坍缩成黑洞时形成,喷流持续的时长,通常是几秒到几十秒,少数极端事件能达到几分钟。
即便是此前被归为超长暴的罕见案例,最长纪录也仅为伽马射线持续约4小时、中心引擎活动约7小时。
GRB 250702B的出现,直接把长暴的持续时长,拉高了一个量级。
这场爆炸的发现过程其实也充满戏剧性。
2025年7月2日,NASA费米伽马射线空间望远镜在短短几小时内连续触发了4次伽马暴警报,天文学家以为探测到了好几次爆发,所以甚至给它们分配了不同的事件编号。
但天文学家很快意识到,这些信号全都来自同一个源头,这场爆炸根本没有停止,只是在以不同强度持续喷发。
更惊人的是,后续回溯我国爱因斯坦探针卫星的巡天数据发现,早在7月1日,这场爆炸的软X射线辐射就已经出现,算下来,它的中心引擎活跃时长达到了约10万秒,也就是近28个小时。
警报触发后,全球十几台顶尖望远镜立刻启动了跟进观测,从夏威夷的凯克望远镜、智利的双子座望远镜与麦哲伦望远镜,到在轨的哈勃空间望远镜,都把镜头对准了这个遥远的爆发源头。
但诡异的是:无论是紫外还是光学波段,所有望远镜都一无所获,只有近红外和高能X射线波段,才捕捉到了快速衰减的余辉信号。
这反常的观测结果,核心原因并非爆炸本身太暗,而是视线方向上横着一道厚厚的“宇宙尘埃墙”。
经过后续的观测确认,这场爆炸发生在红移z=1.036的位置,也就是距离我们约80亿光年的宇宙深处,彼时宇宙的年龄还不到现在的一半。
爆炸的视线方向存在着极强的尘埃消光:我们测得的消光量达到了5.4个星等,相当于在地球和爆炸之间挡了一层厚厚的“宇宙尘埃墙”,可见光和紫外光几乎被完全吸收。
更关键的是,这个消光值远高于宿主星系的平均消光水平(仅约0.9个星等),说明爆炸发生在一个极其致密、多尘的恒星周边环境,或是宿主星系存在一条正对我们的厚重尘埃带。
之后哈勃望远镜和韦伯望远镜的进一步观测,让天文学家找到了宿主星系的一些线索:这是一个质量约为太阳46亿倍的大质量星系,形态极不对称,不对称度远超常规星系,正处于两个星系的大型合并过程中。
而爆炸的位置,落在了宿主星系的外围区域,比90%的长暴都更远离星系核心,这也直接排除了之前认为的星系中心超大质量黑洞撕裂恒星引发喷流的可能性。
但最让天文学家困惑的,还是它的起源。
经典的坍缩星模型,根本无法解释长达近28小时的中心引擎活动,大质量恒星的核心坍缩,最多只能给喷流提供几千秒的能量。
对于这样远超理论认知的超长爆发,天文学家提出了四种可能性的起源:要么是一颗半径远超常规的超大质量恒星,发生了非典型的核心坍缩;要么是一颗氦星与恒星级黑洞发生合并,黑洞钻进恒星核心持续引爆喷流;也可能是一颗恒星被恒星级致密天体撕碎,引发了微潮汐瓦解事件;或者是一颗流浪的中等质量黑洞,撕碎了路过的恒星。
但受限于极高的红移和极端的尘埃遮挡,目前的观测还无法锁定最终答案。
我们甚至没法确定爆炸后有没有伴随超新星爆发,而这恰恰是区分不同起源的关键证据。
这场打破纪录的爆炸,给天文学家留下了一个巨大的宇宙谜题,它不仅刷新了我们对伽马暴持续时间的认知,也证明宇宙深处还有很多超出现有理论框架的极端事件。
未来,通过詹姆斯·韦布望远镜的红外观测,以及长期的射电、X射线监测,我们或许才能最终揭开它的起源之谜,而它也将成为我们研究极端宇宙爆炸的全新基准。
这项研究于2025年11月发表于《天体物理学杂志》。
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