爱因斯坦探针发现中子星并合隐藏软X射线阶段

短伽马射线暴（short GRB）通常被认为是由两颗致密天体（如中子星）相互旋近并最终碰撞并合引发的。这些极其猛烈的宇宙事件会产生引力波，是宇宙中最强大的爆炸之一。数十年来，天文学家主要通过伽马射线闪光来探测这些事件，而它们最早的软X射线辐射则难以捕捉，因为大多数窄视场X射线望远镜依赖伽马射线警报来定位暴发。据《科学通报》杂志2026年10月8日报道，爱因斯坦探针以其宽视场软X射线监测能力，揭示了此前未能观测到的并合后阶段，给出了短伽马暴最初时刻的直接图像。

今日热搜

半秒闪光与持续近十分钟的余辉

2025年7月4日，一个被命名为EP250704a/GRB 250704B的事件引起了研究人员的注意。当时，北京师范大学博士生安利（担任爱因斯坦探针瞬变源倡导者）正在值班。该事件初步看起来像一个普通的短伽马暴，产生了持续时间不到半秒的明亮闪光，由SVOM卫星的GRM仪器、中国硬X射线调制望远镜（Insight-HXMT）以及爱因斯坦探针的宽视场X射线望远镜（EP-WXT）同时探测到。“然而，它并没有就此消失，”安利说道，“这个源继续发射软X射线，持续了近十分钟。”这种延长的X射线活动能量巨大，但其波长非常“软”，以至于常规伽马射线仪器难以探测。“尽管这种长时辐射携带了可观的能量，但其能谱极软，对于处于典型宇宙学距离的此类暴发而言，它仍低于传统伽马射线仪器的探测阈值，”南京大学的张彬彬教授解释道，他也是本文的共同通讯作者之一并主导了对该事件的深入研究。

热点新闻

跨波段追踪爆炸

为了确定这一不寻常信号的来源，研究人员组织了一场广泛的国际后续观测活动，覆盖了从X射线、光学到射电的多个波段。罗马第二大学的Eleonora Troja教授指出：“跨波段的协同观测至关重要。”他的团队通过光谱分析获得了红移的关键信息。“这不仅使我们能够识别并研究该暴的宿主星系并测量其距离，还使我们排除了伴随的超新星，为证明这种非凡的X射线辐射源自致密天体并合提供了强有力的证据。”综合观测结果帮助确认，这种不寻常的X射线活动与致密天体并合有关，而非其他类型的恒星爆炸。

热点事件

长寿命中心引擎的证据

更仔细的检查表明，延长的X射线辐射是由并合后留下的残骸直接驱动的，而非向外移动的激波。香港大学物理系及香港大学天文学研究所的博士生尹以涵领导了高能辐射的分析工作。作为文章的共同通讯作者之一，她发现EP250704a快速变化的光度、不断演变的能谱以及后续的X射线和光学余辉都指向，在最初的短伽马暴已经消退后，中心引擎仍在持续活动。“一种合理的解释是，并合产生了一颗快速旋转、高度磁化的中子星——即磁星——它为延长的X射线辐射提供了能量并持续注入能量，”尹以涵说道。这种磁星可以自然地解释为什么系统会在短暂的伽马闪光结束后长时间保持活跃。

乐坛动态

引力波与电磁信号的新桥梁

这一发现对中子星并合研究和引力波源的探测具有重要意义。自2017年首次同时探测到来自中子星并合的电磁辐射和引力波以来，天文学家一直在寻找能够揭示这些极端碰撞过程中及之后所发生事件的额外电磁信号。Troja教授表示：“新发现的软X射线成分提供了一种新的探针，表明快速X射线瞬变同样是引力波源的电磁对应体，且可能起源于致密天体的并合。”研究人员还认为，这种延长的软X射线活动可能并不罕见。类似的信号可能伴随着其他短伽马暴，但因为之前的任务无法捕捉伽马射线波段以下的即时发射而未被注意到。

新歌发布

关键事件时间线与数据对比

以下表格总结了EP250704a/GRB 250704B事件中被不同任务观测到的关键数据，与典型短伽马暴的特征进行了对比：

观测特征	EP250704a/GRB 250704B	典型短伽马暴

---	---	---

初始闪光持续时间	< 0.5 秒	< 2 秒

后续软X射线持续时间	近10分钟（600秒）	通常无，或极短暂

探测仪器（伽马射线）	SVOM-GRM, Insight-HXMT	Swift-BAT, Fermi-GBM

探测仪器（X射线）	EP-WXT（宽视场）	XRT（窄视场，需指向）

红移测量	已确认（通过光谱分析）	常需后续观测确认

并合后产物可能类型	磁星（高速旋转中子星）	黑洞或中子星

爱因斯坦探针：开启多信使天文学新窗口

“这一发现将我们对中子星并合的观测视野从短暂的伽马射线闪光大大扩展了，”尹以涵总结道。“通过揭示这个之前隐藏的软X射线阶段，爱因斯坦探针为研究中子星并合残骸打开了新窗口，并可能最终有助于约束中子星的物态方程。”张彬彬教授补充说：“这些发现也展示了爱因斯坦探针在揭示新类型瞬变现象方面的独特能力，并强化了其在多信使天文学时代的作用。在多信使天文学中，引力波与电磁辐射被结合起来研究宇宙中一些最极端的事件。”此次发表于《科学通报》的研究成果，无疑将激发更多关于中子星并合后瞬间物理过程的研究，并为未来结合引力波和电磁波观测的协同探索，提供一个新的、宝贵的信息窗口。爱因斯坦探针的成功观测，标志着人类对宇宙的认知又迈出了关键一步。

FAQ

Q1: 什么是爱因斯坦探针？它为什么能发现这个隐藏阶段？

A1: 爱因斯坦探针是中国领衔研制的一颗宽视场X射线天文卫星，专为捕捉宇宙中瞬变的X射线源而设计。与以往需要接到伽马暴警报后才转动望远镜指向的目标不同，爱因斯坦探针拥有极宽的视场，能够持续、大范围地监测软X射线天空。正是这种“守株待兔”的能力，使其能在短伽马暴刚发生时，便捕捉到传统窄视场望远镜来不及指向的初始软X射线辐射。

Q2: 这个发现对引力波天文学有何意义？

A2: 此次发现提供了一个全新的电磁对应体类型——持续数分钟的软X射线发射。自2017年首次同时探测到来自中子星并合的引力波和电磁信号（即GW170817）以来，寻找更多可靠的电磁对应体成为引力波天文学的关键目标。这种软X射线信号有望成为未来引力波事件的可靠“信标”，帮助天文学家快速定位并深入研究每一次中子星并合事件。

总而言之，爱因斯坦探针凭借其独特的宽视场软X射线监测能力，成功捕捉到了中子星并合后持续时间近十分钟的软X射线发射，揭示了此前不为人知的并合后阶段。这一发现不仅为理解中子星并合后的物理过程提供了全新视角，也为未来的多信使天文学研究开辟了新的窗口，使我们离揭示宇宙中最剧烈事件的完整图景更近一步。