宇宙能量爆发刷新认知纪录 中外科学家破解超长伽马射线暴之谜

宇宙深处的极端爆发再次刷新人类认知的边界。2025年7月2日,来自80亿光年外的一场伽马射线暴事件打破了人类有史以来的观测纪录,其持续时间超过29小时,远超传统伽马射线暴的认知范畴。此突破性发现立即引发全球天文学界的广泛关注和深入探讨。 伽马射线暴是宇宙大爆炸以来已知最剧烈的天体爆发现象。美国费米伽马射线太空望远镜的伽马射线爆发监测器首次捕捉到这一信号,初期被分别命名为GRB 250702D、GRB 250702B和GRB 250702E。经过多个国家的天文设备联合定位和分析,科学家最终确认这些看似独立的爆发源自同一高能天体源的间歇性释放,统一命名为GRB 250702B。这次事件释放的能量相当于1000颗太阳燃烧100亿年的总和,其多阶段爆发特征与超长续航能力彻底颠覆了学界对伽马射线暴的传统理解。 面对这一极端宇宙事件,全球高能天文观测网络迅速启动联合追踪机制。太空中,费米伽马射线太空望远镜、英国雨燕天文台、中国慧眼卫星和极目卫星、中法联合SVOM卫星以及中欧合作的"天关"卫星等多个高能天文设备从伽马射线和X射线波段捕捉到关键信号,为理解这一事件提供了多维度的观测数据。 基于"天关"卫星的监测数据,中国科学院国家天文台提出了第一种解释假说。国家天文台副研究员张文达指出,这一现象非常类似于罕见的带喷流的黑洞瓦解恒星事件。科研团队构建出一个物理自洽的图景:一个质量介于数百至数十万倍太阳质量之间的中等质量黑洞,利用强大的潮汐力将一颗致密的白矮星撕碎并吞噬。白矮星是类似太阳的恒星燃尽核燃料后留下的残骸,体积仅相当于地球大小,但密度高达每立方厘米数吨,相当于把太阳压缩成一座城市。 西南交通大学物理科学与技术学院教授刘四明深入阐释了这一假说的科学意义。他表示,黑洞吞噬恒星的现象已有上百次报道记录,但黑洞吞噬白矮星却极为罕见。这是因为白矮星结构致密、体积小,极难被有效撕裂。黑洞的质量大小决定了吞噬过程的特征:质量超过几百万倍太阳质量的黑洞可以完全吞噬白矮星而不释放物质;质量较小的黑洞吞噬速度较慢,会吐出大量组成白矮星的重元素,这些物质可以产生X射线等各种辐射。此前从未有明确报道过黑洞吞噬白矮星的过程,这使得GRB 250702B事件具有重要的科学价值。 此外,中国科学院高能物理研究所粒子天体物理全国重点实验室的研究团队提出了另一种突破性解释。该团队利用自主研发的新分析工具,对事件发生前后30天内的慧眼、极目和费米卫星观测数据进行了全面检索,提出了"超巨星自调控坍缩星模型"。根据该模型,此次伽马暴的前身星是一颗质量远超太阳的超巨星。与普通长伽马暴的前身星沃尔夫-拉叶星不同,超巨星的坍缩时标可长达数小时,这为超长伽马射线暴的产生提供了新的物理机制解释。 两种假说的并存反映了当代高能天体物理学面临的科学前沿。黑洞吞噬白矮星假说强调了极端引力环境下的物质相互作用,而超巨星坍缩假说则揭示了大质量恒星演化的多样性。这两个解释框架的深入对比与验证,将推动人类对宇宙极端物理过程的理解向纵深发展。 GRB 250702B事件的发现也充分展现了国际天文学合作的重要意义。中国的"天关"卫星、慧眼卫星和极目卫星与国际同行的联合观测,形成了覆盖多波段、多角度的立体观测网络,大大提高了对极端宇宙事件的捕捉和分析能力。这种合作模式为未来的高能天体物理研究奠定了坚实基础。

极端宇宙事件之所以重要,不仅在于它"更亮、更久",更在于它迫使人类更新对自然规律的认识;超长伽马射线暴带来的争论,本质上是观测证据与理论框架的再校准。随着多平台协同观测能力提升、数据积累加速与模型检验更加严格,这场关于"它从何而来、为何如此持久"的追问,或将把人类对黑洞、恒星终末与宇宙高能爆发的理解推向一个更清晰也更深刻的新阶段。