天文學家破解宇宙X射線爆之謎!捕捉超新星「袋鼠」關鍵證據
太空
08-08
歷經數十年追尋,國際天文團隊終於揭開「快速X射線瞬變源」(FXTs)的神秘面紗!這項由美國西北大學與英國萊斯特大學主導的研究證實,這些稍縱即逝的宇宙閃光,其實源自大質量恆星死亡時產生的「受困噴流」。
研究團隊動用全球天文臺與太空望遠鏡網路,成功觀測到距離地球僅28億光年、代號EP 250108a的FXT事件,其伴隨的超新星SN 2025kg因特殊光變曲線被暱稱為「袋鼠」。透過詹姆士・韋伯太空望遠鏡的紅外光譜分析,科學家首次在該類爆發中檢測到氦與碳元素,這項關鍵證據顯示「袋鼠」生前可能是擁有伴星的特大質量恆星。
「當高能粒子噴流成功穿透恆星外層,我們會觀測到伽瑪射線暴(GRB);但若噴流被困在垂死恆星內部,就會產生較弱的X射線爆發。」論文第一作者、西北大學天體物理學家Jillian Rastinejad解釋。這項發現刊登於《天體物理學期刊通訊》,首次確立FXT與超新星間的因果關係。
特別值得關注的是,今年初發射的「愛因斯坦探針」衛星在試運轉期間就捕捉到這起罕見事件。該衛星配備專用X射線偵測儀器,預計將使已知FXT案例數量提升十倍,徹底改變此領域的研究規模。「過去我們只能靠運氣零星發現FXT,現在終於能系統性研究它們的物理機制。」共同作者Wen-fai Fong教授強調。
研究顯示,這類「失敗的伽瑪射線暴」其實比成功突破的噴流更常見。團隊透過智利托洛洛山美洲際天文臺的4.1米望遠鏡推算,引發「袋鼠」超新星的恆星質量約為太陽15至30倍。隨著薇拉・魯賓天文臺即將投入運作,科學家預期將繪製出更完整的恆星死亡圖譜,解開更多宇宙爆炸之謎。