Dying Star 的扼杀喷气机解开了 50 年前的 X 射线之谜

未能穿透垂死恒星外壳的喷流是神秘 X 射线闪光的来源，几十年来一直困扰着天文学家。

一项对恒星经历超新星死亡阵痛的新研究表明，被称为快速 X 射线瞬变 （FXT） 的 X 辐射爆发是伽马射线暴 （GRB） 失败的结果——最有能量的爆炸我们的宇宙可以生产。

“自 1970 年代以来，天文学家已经探测到 FXT——来自遥远星系的 X 射线爆炸，持续时间从几秒钟到几小时，”天文学家吉利安·拉斯蒂内贾德 （Jillian Rastinejad） 说美国西北大学。

“但它们的来源一直是个谜。我们的工作明确表明，FXT 可以起源于大质量恒星的爆炸性死亡。它还支持 GRB 超新星和 FXT 超新星之间的因果关系，其中 GRB 是由成功的喷流产生的，而 FXT 是由被困的弱喷流产生的。

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超新星不是单一的，尘埃落定的事情;恒星核心的最终内爆，以及周围物质的向外排出，预示着恒星会经历一段长期的不稳定，在此期间，恒星会剥去它的外层。当恒星最终撞击那个超新星点时，喷流从坍缩的核心向外爆炸，穿过外层进入星际空间。

这些喷流是产生 GRB 的原因，导致恒星周围的物质在受到强大流出的冲击时发出辐射。

这事件检测2025 年 1 月 8 日，我们偶然地了解了这些高能爆炸可能会出错。爱因斯坦探测器上的 X 射线望远镜从宇宙中 28 亿光年处捕捉到了 FXT。

科学家们立即赶来，利用这个机会更多地了解这些神秘的闪光，使用一套望远镜在多个波长上记录了这一事件。

“重要的是要注意，仅靠 X 射线数据并不能告诉我们是什么现象创造了 FXT，”Rastinejad 解释道.“在光学和红外波长上快速观察 FXT 的位置是识别 FXT 后果和收集其来源线索的关键。”

FXT 被命名为 EP 250108a，正如随后几周不断发展的数据集所揭示的那样，它与一个名为 SN 2025kg 的超新星事件有关——被亲切地昵称为袋鼠。

研究人员发现，超新星是一种特别罕见且充满活力的变种，被称为类型 Ic-BL 超新星，起源于质量为太阳 15 到 30 倍的大质量恒星的核心坍缩。

观测还揭示了喷射物的高速向外爆炸，以每分钟近 19,000 公里（11,800 英里）的速度移动第二.

这种超新星通常是 GRB 的起源，研究人员发现了这一点。

“这颗 FXT 超新星几乎是过去 GRB 之后的超新星的孪生兄弟，”天体物理学家 Rob Eyles-Ferris 说英国莱斯特大学。“我们对 EP 250108a 演化早期阶段的观察表明，大质量恒星的爆炸可以产生这两种现象。”

该团队的分析表明，从这颗特殊的垂死恒星的核心喷出的喷流仍然被困在喷出物的外壳内，而不是像在 GRB 中看到的那样穿透喷出的恒星物质层。这个被困住的射流仍然会冲击和加热它周围的茧，只是没有达到 GRB 水平。

尽管 GRB 已经被非常详细地看到和研究，但我们对它们是如何失败的知之甚少。EP 250108a 和 SN 2025kg 的发现为天文学家提供了他们需要的证据，以估计实际上，GRB 失败率高于成功率。

“通过几十年的科学研究，我们知道喷流可以成功地穿过垂死恒星的外层，我们将它们视为 GRB，”Rastinejad 说.“在我们的研究中，我们发现这种'被困'的喷流结果在大规模恒星爆炸中比成功从恒星中冒出的喷流更常见。”

这真的很令人兴奋，因为这意味着我们有一种新的探测方法超新星爆炸.尽管我们现在对 FXT 的了解比以前多一点，但关于它们如何形成的细节，以及是什么使恒星溅出 FXT 而不是 GRB 仍然需要弄清楚。

“这一发现预示着对大质量恒星死亡多样性的更广泛理解，以及对恒星演化的整个景观进行更深入研究的必要性。”Eyles-Ferris 说.

这些分析已在两篇被接受的论文中进行了详细说明天体物理学杂志快讯并在 arXiv 上提供。他们可以找到这里和这里.

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