我国科学家突破性提出超长伽马暴成因理论 刷新宇宙爆发现象认知

(问题)伽马暴被认为是宇宙中能量释放最为猛烈的爆发现象之一,通常呈现毫秒至数分钟的短时爆发,少数事件可延伸更久,但整体仍符合“快速释放、迅速衰减”的经典图景。2025年7月2日出现的GRB 250702B却显示出明显的“超常规”特征:辐射持续时间显著拉长,多波段表现也偏离了传统事件的典型演化轨迹。事件公布后迅速引发讨论,争论焦点于:如此长时间的高能辐射由何种天体源持续供能,现有理论框架能否给出自洽解释。 (原因)围绕这个问题,中国科学院高能物理研究所粒子天体物理全国重点实验室团队从“数据全量检索—时序特征重建—物理机制约束”入手,借助自主研发的新分析工具,对慧眼、极目等卫星在事件前后30天的观测数据进行了系统梳理与交叉验证。研究显示,GRB 250702B在伽马射线波段的活动持续约29小时,刷新了伽马暴持续时间的观测记录;同时,其伴随的X射线辐射表现为不同于常见余辉的时变特征,提示能量注入并非一次性完成,更可能经历了阶段性调节或多轮释放。基于此,研究团队提出“超巨星自调控坍缩星模型”:在超大质量恒星末期坍缩过程中,中心发动机与外层物质相互作用形成反馈,使喷流或能量输出在较长时间内保持持续,并在观测上表现为超长时标的伽马射线辐射及相应的X射线演化。 (影响)这一发现对高能天体物理研究具有多上意义。首先,从观测层面看,29小时的持续高能辐射表明超长伽马暴未必只是传统分类下的“极端个例”,而可能对应一类尚未充分识别的物理过程或源类型。其次,从理论层面看,新模型将能量释放从“瞬时爆发”拓展为“可调控的长时驱动”,为解释部分事件在能量预算、辐射持续性与时变结构上难以被既有坍缩星或并合模型覆盖的问题提供了思路。再次,从方法层面看,利用自主工具对多星座、长时间窗数据进行检索与重建,提高了对罕见事件的识别效率与参数约束能力,为后续更系统地发现和刻画“超长”现象提供了可复用的技术路径。 (对策)业内人士指出,要深入检验该模型仍需多方协同:一是加强多波段、跨平台联合观测,尤其在X射线、光学、射电等波段补齐关键时段的连续数据,以判断是否存在与喷流持续供能相对应的特征信号;二是推进数据处理与事件筛选流程的标准化,提升长时标弱信号的检出能力,减少因观测间断或阈值设定带来的遗漏;三是结合数值模拟与辐射转移计算,对“自调控”反馈强度、喷流稳定性、外层包络结构等关键参数开展系统扫描,形成可预测、可检验的观测判据。 (前景)随着高能天文探测器观测能力提升,以及多信使天文学带来的交叉验证机会增多,超长伽马暴有望成为研究大质量恒星终末演化、黑洞形成与相对论喷流物理的重要切入点。研究人员认为,若“超巨星自调控坍缩星模型”在更多事件中获得支持,伽马暴的持续时间分布、能量释放机制乃至分类体系都可能需要重新审视;同时,这类事件也可能为理解早期宇宙大质量恒星族群及其死亡方式提供线索,推动高能天体物理从个案解释走向更系统的认识。

宇宙是理解自然规律的重要窗口,每一次出乎意料的观测都可能带来新的认识。这次超长伽马暴的发现及新模型的提出,再次说明科学研究需要保持好奇、勇于检验既有观点。随着观测技术持续进步、理论研究不断深入,人类将更接近揭示宇宙深处的机制,我国科研工作者也有望在这个进程中作出更多有分量的贡献。