超长伽马射线暴闪耀27天 中央引擎成谜
天文学家观测到一例打破纪录的宇宙爆炸。编号GRB 220706A的伽马射线暴最初于2022年7月6日被探测到,但在最初的爆发之后,它的X射线辐射在爆发自身参考系中持续闪耀了大约27天——比此前最长的延迟闪耀纪录多出约20天。相关研究已发布在预印本平台arXiv,尚未完成同行评审。
伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸之一。通常认为,长暴源自大质量恒星坍缩引发的超新星爆发并留下黑洞,短暴则来自两颗中子星的并合。X射线闪耀在伽马射线暴之后并不罕见,但此前几乎都出现在探测到爆发后的头几天内。英国伯明翰大学研究团队成员本杰明·冈珀茨对Space.com表示,此前的延迟闪耀纪录约为6天,「在约27天还能看到闪耀,说明有一个持续活动的过程在供能,这在已知样本中前所未有」。
更让研究者困惑的是,驱动它的「中央引擎」究竟是什么至今成谜。冈珀茨说:「我们不知道驱动这次爆发的中央引擎是什么,这正是它如此引人关注的原因。」观测到的超新星证明确实有一颗恒星坍缩了,这是伽马射线暴的标准能量来源,但标准的坍缩图像既解释不了极其延迟的闪耀,也解释不了那颗异常明亮的超新星。
团队将目光投向一个旧案例:2011年探测到的超长暴GRB 111209A同样伴随异常明亮的超新星,当时的研究判断其能量来自磁星——一种磁场极强、每秒自转约1000次的中子星。这次的超新星与那一例非常相似,因此这里也可能存在磁星,这与同样被认为由磁星驱动的「超亮超新星」正好对得上。
另一种假说是,伽马射线暴的喷流与超新星抛射物撞上了母星生命末期抛出的致密物质壳层。但无论哪种解释,都面临同一个难题:要撑起27天的闪耀,母星得比通常产生伽马射线暴的沃尔夫-拉叶星大得多——研究团队估算,需要半径约为太阳1000倍的恒星,也就是蓝超巨星,而这类恒星此前并不被视为伽马射线暴的典型来源。
超长伽马射线暴本就极其罕见,成因不明,而且难以捕捉:监测卫星在近地轨道运行,会周期性地把目标丢出视野,而这类事件似乎在X射线波段更活跃,更适合「爱因斯坦探针」这类X射线设备追踪。冈珀茨说:「希望能再多抓到几个这样的爆发,我们才能开始理解驱动它们的不可思议的能量来源。」

编译自 Space.com,原标题:"Record breaker! Astronomers spot powerful cosmic explosion that lasted 27 days"