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近日，中國科學院主導的國際合作空間科學衛(wèi)星“天關(guān)”（EP）取得重要突破，成功捕捉到編號為EP240414a的一個轉(zhuǎn)瞬即逝的宇宙X射線信號，為揭示恒星死亡過程提供了全新視角。

EP240414a源自約40億光年外的一個大質(zhì)量恒星的塌縮式終結(jié)，巨大的能量釋放產(chǎn)生的瞬時輻射爆發(fā)僅持續(xù)約150秒，卻蘊含了恒星核心塌縮與能量釋放的重要信息。這次大質(zhì)量恒星塌縮并沒有產(chǎn)生以往天文學家通常觀測到的、更高能的伽馬射線暴，而是發(fā)出了頻率低得多的軟X射線輻射。因此，只有在軟X射線波段同時具有大視場和高靈敏度的“天關(guān)”衛(wèi)星能夠獨家捕獲EP240414a。

科研團隊通過X射線、光學和射電等多波段聯(lián)合觀測，確認EP240414a后期演化為Ic寬吸收線型超新星SN 2024gsa，并首次揭示此類超新星存在弱相對論噴流——類似伽馬射線暴中的、聚束于一個小角度以接近光速運動的物質(zhì)外流，但速度和輻射強度低于伽馬暴。借助“天關(guān)”衛(wèi)星的大視場和高靈敏度，科研人員得以在爆發(fā)最初階段捕獲由噴流驅(qū)動的微弱X射線信號，對噴流與環(huán)境物質(zhì)相互作用的動力學演化進行精準跟蹤，為探討噴流形成及超新星的爆發(fā)機制提供了關(guān)鍵觀測依據(jù)。

對此類暗弱的相對論噴流的觀測，填補了對介于傳統(tǒng)伽馬射線暴與普通超新星這兩類常見的天體爆發(fā)之間新現(xiàn)象的研究空白，提供了對恒星死亡過程的全息認識。該爆發(fā)事件發(fā)生在其宿主星系外圍，提示EP240414a可能屬于一類尚未被系統(tǒng)研究的由沃爾夫-拉葉星爆炸導致的短暫X射線爆發(fā)。

6月26日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-天文學》（Nature Astronomy）上。上述工作由國家天文臺、北京師范大學、華中師范大學、清華大學和美國內(nèi)華達大學等完成。

作為中國首個寬場X射線巡天衛(wèi)星，“天關(guān)”衛(wèi)星于2024年1月9日在西昌發(fā)射場升空，主要任務是監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)宇宙中的暫現(xiàn)天體。此次成果得益于“天關(guān)”衛(wèi)星革命性的微孔龍蝦眼X射線聚焦成像技術(shù)，使得衛(wèi)星在具有大的觀測視野的同時，具有高出國際上同類設備1至2個數(shù)量級的探測靈敏度和定位精度。其視場可同時覆蓋整個天空的十一分之一，相當于約1.8萬個滿月大小區(qū)域。正是這種看得更遠、更暗弱的大視場監(jiān)視能力，使得“天關(guān)”衛(wèi)星可以捕捉到這類轉(zhuǎn)瞬即逝的暗弱宇宙X射線信號。

論文鏈接

EP240414藝術(shù)想象圖

峰值能量與各向同性能量關(guān)系圖（Amati關(guān)系）。EP240414a相較于經(jīng)典伽馬射線暴及部分低光度伽馬暴呈現(xiàn)顯著偏離特征。

超新星SN 2024gsa光學波段光度演化圖，其爆發(fā)后20天的凱克望遠鏡光譜觀測證實該源為寬線Ic型超新星。