宇宙中持续七小时的谜团
天文学家正在努力应对一场史无前例的宇宙事件，称为 GRB 250702B，伽马射线爆发 (GRB) 持续了惊人的七个小时，粉碎了这些强大天体爆炸的所有已知模型。美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 和全球天文台联盟于 2025 年末探测到了这种神秘的爆发，迫使全世界的科学家重新思考恒星死亡和宇宙极端物理的基本方面。
典型的伽马射线爆发是一种转瞬即逝的事件，通常在短短几秒钟或最多几分钟内就从视野中消失。这些短暂但极其强大的高能辐射闪光被认为是自大爆炸以来宇宙中最具能量的现象。然而，GRB 250702B 首次被 Swift 伽马射线爆发探测器于 2025 年 7 月 2 日精确定位，随后被韦伯的近红外相机 (NIRCam) 和中红外仪器 (MIRI) 进行了细致的观察，它的猛烈输出持续了 420 多分钟。这段非凡的持续时间让太空望远镜科学研究所 (STScI) 和欧洲南方天文台 (ESO) 等机构的天体物理学家进行了一系列数据分析和理论推测。
“我们从未见过像 GRB 250702B 这样的东西，”剑桥大学首席天体物理学家安雅·夏尔马 (Anya Sharma) 博士说道，他的团队是数据分析国际工作的一部分。 “这就像找到一朵可以燃烧一整个工作日而不是几秒钟的烟花。能量预算、持续排放曲线——这根本不符合我们目前对伽马射线爆发如何产生的理解。”
揭开“伽马射线爆发”手册
要了解 GRB 250702B 的异常现象，了解典型伽马射线爆发背后的既定机制至关重要。主要有两类：长持续时间伽玛暴（持续时间超过两秒）和短持续时间伽玛暴（少于两秒）。长伽玛暴通常与大质量恒星在其生命终结时的灾难性坍缩有关，这些恒星的质量是太阳的许多倍。这些“塌缩星”形成一个黑洞，然后发射出强大的、准直的等离子射流，其速度接近光速。当这些喷流与周围气体相互作用时，伽马射线的发射来自于这些喷流内部。
另一方面，短伽马暴被认为起源于两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞的合并。这两种情况都涉及密度极高的物体和极端的引力，导致几乎瞬时释放大量能量。在这两种情况下，能量源（坍缩的恒星或合并的物体）都会迅速消耗或稳定，导致伽马射线发射的特征迅速减弱。
GRB 250702B 的超长寿命（整整七个小时）对这些既定范例提出了挑战。如果它是一颗塌缩星，那么这颗恒星将需要一种前所未有的机制来维持其喷流生产这么长的时间。如果是合并，事件将在几毫秒内结束，而不是几小时。这次爆发起源于一个遥远的星系，距离我们大约 95 亿光年，使其固有的光度确实令人震惊，并使任何传统的解释变得更加复杂。
寻找解释和奇异的场景
科学界现在正在探索一系列奇异的假设来解释 GRB 250702B。一个主要理论涉及“超级磁星”——一颗具有异常强大磁场的中子星——它会在很长一段时间内向下旋转，不断地向爆发提供能量。然而，即使是最极端的磁星模型也难以解释在观测到的光度下持续七小时的伽马射线输出。
正在讨论的另一种可能性是一种新的恒星爆炸，可能涉及极其罕见的超大质量恒星的塌缩，或者是恒星被中等质量黑洞潮汐扰乱，缓慢吸积其物质并产生长时间喷流的情况。一些边缘理论甚至考虑了“白洞”事件的奇异可能性，或者涉及黑洞和快速吸积伴星的双星系统内极不寻常的相互作用。
“我们正在突破我们认为可能的界限，”马克斯·普朗克地外物理研究所的理论天体物理学家莉娜·彼得罗娃博士指出。 “来自韦伯和地面天文台的每一项数据都提供了另一条线索，但也提出了另一个问题。这个GRB证明了我们对宇宙中最猛烈的事件还有多少了解。”
韦伯无与伦比的凝视照亮了未知
事实证明，詹姆斯韦伯太空望远镜在捕捉GRB 250702B的详细后果和持续发射方面发挥了重要作用。它在红外光谱中无与伦比的灵敏度使天文学家能够透过巨大的宇宙尘埃云观察极其遥远的物体，从而提供有关爆发的宿主星系及其直接环境的重要数据。韦伯执行长时间、高分辨率光谱的能力对于分析爆炸喷射出的物质的成分和动力学也至关重要。
包括阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 和凯克天文台在内的全球观测站网络提供了从无线电波到 X 射线的重要多波长数据，描绘了该事件的全面图景。这项合作凸显了国际科学合作在揭开宇宙最深奥秘方面的力量。
随着科学家们继续分析 GRB 250702B 的大量数据，这对天体物理学的影响是深远的。这个长达七小时的宇宙奇迹暗示了宇宙中潜伏的未知过程和奇异物体，挑战了我们的教科书并激发了新一代的研究。它有力地提醒我们，即使使用我们最先进的仪器，宇宙仍然隐藏着我们目前无法理解的秘密，等待下一个突破性的发现来揭开。
