长寿命伽马射线暴可能预示一种新型宇宙灾难

伽马射线暴（GRBs）是宇宙大爆炸以来最明亮、最强大的宇宙爆发，通常由大质量恒星坍缩成黑洞引发，仅持续几秒到几分钟。然而今年7月2日，美国宇航局的费米伽马射线空间望远镜探测到一个持续约7小时才减弱的伽马射线暴——GRB 250702B，观测者怀疑这是一种全新现象。利物浦约翰摩尔斯大学的天体物理学家丹尼尔·珀利表示：“从观测上看，它和我们见过的该类别中其他任何现象都不一样。”上周在线发布的六七篇预印本论文中，研究人员描述了该爆发在从伽马射线到无线电波的电磁频谱上的演变，并推测其异常来源，一种引人注目的观点是黑洞沉入另一颗恒星中心并从内部将其撕裂。

伽马射线暴最早于20世纪60年代被美国间谍卫星在监测非法核试验时发现。直到90年代末，天文学家才将其与超新星（大质量恒星死亡时的爆炸）联系起来：当这类恒星耗尽聚变燃料，核心会突然坍缩成黑洞，外层物质被卷入吸积盘，旋转磁场将部分物质汇聚成接近光速的等离子体喷流，产生短暂的伽马射线束（宇宙中能量最高的光），若光束指向地球，便会被观测到。

费米望远镜首次发现GRB 250702B时，天文学家曾猜测这些持久伽马射线可能源于银河系中较平缓的过程，因距离近而显得明亮。但欧洲甚大望远镜和哈勃太空望远镜很快在遥远星系发现微弱红外“余辉”，詹姆斯·韦伯太空望远镜估计该星系距地球数十亿光年。此外，伽马射线暴信号还有奇特峰值，仿佛光束在脉动。哥伦比亚大学天体物理学家布莱恩·梅茨格（未参与研究）称：“其持续时间、环境都很特殊，这种奇怪的周期性使其尤为突出。”

基于脉动节奏，一些理论家推测：一颗恒星在与同等大小黑洞的轨道上运行过近，黑洞每次经过时剥离恒星物质，吸积盘在轨道运行中不断补充，可能产生多次伽马射线暴。但梅茨格认为此场景存疑：“即便中心引擎完全周期性，伽马射线本身是否周期性也不明显，因为伽马射线暴非常‘混乱’。”

有研究人员认为星系中心的超大质量黑洞也可能产生长时间伽马射线暴：当恒星过近时会被撕裂，产生壮观光秀及喷流，2011年曾观测到此类源在两天内产生四次伽马射线暴。但该场景无法解释GRB 250702B——其佘辉不在星系中心而在外围，有人提出中等质量黑洞在星系“郊区”摧毁恒星，但伽马射线亮度每秒快速变化，表明源更致密。

这促使理论家考虑最异常的场景：黑洞从恒星内部撕裂恒星。该模型始于一颗恒星级黑洞与大质量恒星相互绕转。当恒星耗尽氢燃料，会留下致密氦核和膨胀的外层包层，包层拖拽黑洞使其螺旋式坠入氦核，进而撕裂核心，驱动强大且持久的喷流。珀利说：“这是类伽马射线暴现象，但能解释更长时间尺度。”

珀利表示目前无法预测哪种解释会成立：“尚无共识，需等待论文评审结果。”而GRB 250702B已逐渐消失，天文学家可能需等到下一次长寿命宇宙灾难出现才能解开谜团。