中国科学家利用爱因斯坦探针发现神秘双闪 X 射线源，现有理论难以解释

IT之家 6 月 23 日消息，天文学家利用爱因斯坦探针卫星发现了一个不寻常的 X 射线瞬变源，该源无法归入任何已知的宇宙爆发类型。相关分析论文已于 6 月 13 日发表在《皇家天文学会月刊》上。该研究详细分析了一个编号为 EP240305a 的 X 射线瞬变源。该源由爱因斯坦探针卫星（Einstein Probe，EP）于 2024 年 3 月 5 日探测到，因其表现出的独特性质无法归入任何已知的宇宙爆发类型，引起了国际天文学界的广泛关注。研究团队报告称，爱因斯坦探针卫星搭载的宽视场 X 射线望远镜在 2024 年 3 月 5 日北京时间 22 时 15 分 31 秒的定标观测期间捕捉到了这一事件。该源在软 X 射线波段产生了两次显著的耀发，每次持续时间约 100 至 250 秒，两次耀发之间间隔约 200 秒的宁静期。在此之后，其 X 射线辐射在数天内迅速衰减。发现这一异常信号后，研究人员迅速调动了多台地面与空间望远镜，在 X 射线、光学、近红外和射电等多个波段进行了后随观测。分析表明，该源的射电辐射衰减速度远慢于 X 射线，持续了数周时间，揭示出存在一个不断演化的喷流。在爆发位置探测到了一个微弱且持续变暗的近红外源，但光学波段没有任何探测。为了确定 EP240305a 的本质，研究团队将其特性与已知的明亮暂现事件进行了逐一比对。他们排除了源于喷流的潮汐瓦解事件（TDE）和典型的 X 射线双星爆发，因为这类事件通常需要数月才会消退，而 EP240305a 在数天内就已暗淡。即使是可以在数周内消退的短时标 X 射线双星爆发子类，也未表现出如此强烈的射电辐射。同样，热核暴发也被排除，原因是其测量温度过低，且射电信号持续时间远超此类事件应有的水平。磁星巨耀发同样被排除，因为这类事件从上升到消退通常不到一秒，远快于 EP240305a 每次持续数分钟的耀发。此外，其射电信号持续时间过长，也与典型的恒星耀斑不符。有趣的是，EP240305a 的特性与伽马射线暴（GRB）的多项特征高度吻合。其双闪模式类似于一些伽马射线暴中已知的“双暴”现象，X 射线亮度变化模式也符合伽马射线暴的典型样式，射电辐射随时间的衰减行为亦与伽马射线暴余辉的预期一致。然而，一个关键问题在于：整个观测期间从未探测到实际的伽马射线。这使其成为天文学家所称的“伽马射线暗”类伽马射线暴样事件。研究人员在论文中解释称，此类情形中伽马射线辐射缺失或微弱可能归因于若干因素，例如喷流指向偏离地球轴线、喷流未能完全突破周围物质，或者喷流是含有额外物质从而压制了伽马射线输出的“脏火球”（dirty fireball）。基于现有数据，研究人员尚无法确切断定 EP240305a 的本质。论文总结称：“就 EP240305a 而言，目前的数据不允许我们确凿地认定其源于伽马射线暴，因此我们谨慎地将其归类为一个伽马射线暗类伽马射线暴样瞬变源，或更宽泛地称为河外快速 X 射线瞬变源（extragalactic fast X-ray transient）”。研究团队同时指出，此类暗弱事件容易被更明亮、更显著的爆发所掩盖，难以被灵敏度较低的仪器捕捉。而像爱因斯坦探针这样的高灵敏度望远镜，配合其他波段的快速后随观测，对于捕获和研究这类暗弱且容易被忽视的事件至关重要。据公开资料，爱因斯坦探针卫星（EP）是中国科学院空间科学（二期）战略性先导科技专项的空间科学任务，自发射以来已探测到超 180 个瞬变事件。IT之家附论文地址：https://doi.org/10.1093/mnras/stag1138相关阅读：《我国成功发射爱因斯坦探针卫星，探索宇宙中暂现和爆发天体》《人类首次目睹黑洞如此极端“进食”：我国“天关”卫星或首次捕捉中等质量黑洞撕裂白矮星事件》《仿生“龙虾眼”探测宇宙，“天关”卫星获得首个全天 X 射线天图》《捕捉宇宙“焰火”，我国爱因斯坦探针卫星首批在轨科学探测图像发布》