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中国“天关”卫星立大功!捕捉黑洞吞噬白矮星,改写人类对黑洞认知

   时间:2026-02-27 06:44:26 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

一场跨越7.2亿光年的宇宙级“猎杀”被中国科学家完整记录。2025年7月,我国“天关”卫星(爱因斯坦探针)在巡天过程中捕捉到编号为EP250702a的极端天体事件,经全球多台望远镜联合观测,确认这是人类首次观测到中等质量黑洞撕裂并吞噬白矮星的全过程。这一发现不仅刷新了对黑洞“进食”机制的认知,更为宇宙中长期“失踪”的中等质量黑洞提供了直接证据。

事件发生于一个距离地球7.2亿光年的星系外围,其红移值达1.04。2025年7月1日,“天关”卫星搭载的“万星瞳”宽视场X射线望远镜率先探测到该区域持续的X射线辐射,这一“前兆”比后续的伽马射线爆发早了整整24小时。次日,该区域X射线亮度骤增,峰值亮度达到3×10^49erg/s,相当于太阳不间断燃烧100亿年释放的能量总和,瞬间跻身宇宙已知最亮爆发事件之列。然而,这场“宇宙烟花”仅持续1天便迅速衰减,20天内亮度骤降10万倍以上,高能硬X射线快速转变为低能软X射线,其“快闪快灭”的特性在天文观测史上极为罕见。

全球望远镜网络随即启动跨波段联合观测。数据显示,一颗密度达太阳百万倍的白矮星误入中等质量黑洞的引力陷阱,被黑洞的潮汐力撕成碎片。这些碎片以接近光速的速度形成定向喷流,最终被黑洞逐步吞噬。整个过程从前期信号、爆发到后期衰减被完整记录,彻底颠覆了教科书对黑洞吞噬“慢性过程”的描述。

“天关”卫星的成功观测得益于其搭载的两大“独门武器”:基于龙虾眼复眼结构研发的X射线聚焦成像技术,以及“万星瞳”与“风行天”两台互补的X射线望远镜。其中,“万星瞳”视场达1.5万个月亮大小,相当于全天面积的1/12,灵敏度超越国际同类设备一个数量级,可同时监测大片天区;而“风行天”则提供高分辨率精细观测。在EP250702a事件中,“万星瞳”率先锁定目标位置,“风行天”紧随其后记录下长达1个多月的完整演化过程,二者配合堪称“天衣无缝”。

科学家通过三大关键证据锁定“中等质量黑洞撕裂白矮星”的结论:其一,X射线早于伽马射线爆发1天,打破传统伽马射线暴的爆发模式;其二,极高亮度与快速衰减的组合表明被吞噬天体密度极高,唯有白矮星符合这一特征;其三,根据美国费米卫星的伽马射线数据推算,黑洞质量小于7.5万倍太阳质量,处于数百倍到数十万倍太阳质量的中等区间,这一质量范围的黑洞既能撕碎白矮星,又不会像超大质量黑洞那样直接将其整个吞噬。爆发后期出现的软X射线“余辉”与理论预言高度吻合,形成了完整的证据链。

这一发现填补了黑洞家族的关键空白。此前,恒星级黑洞(数倍到数十倍太阳质量)和超大质量黑洞(数百万倍以上太阳质量)已被多次观测证实,但介于两者之间的中等质量黑洞仅存在于理论模型中。作为超大质量黑洞的“种子”,中等质量黑洞是理解黑洞生长和宇宙演化的关键环节。此次观测首次为中等质量黑洞的存在提供了直接证据,标志着人类在黑洞研究领域迈出重要一步。

2025年12月,“天关”卫星首批200GB科学数据向全球开放,推动国际天文学界对极端天体物理现象的深入研究。从跟跑国际到领跑全球,中国在空间X射线天文领域的突破,不仅为多信使天文学和致密天体演化研究开辟了新方向,更让中国声音在宇宙奇观的解释权中占据重要一席。

 
 
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