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宇宙中最亮的爆炸,每次只闪几秒到几分钟。等你反应过来,它已经在熄灭了。伽马射线暴

宇宙中最亮的爆炸,每次只闪几秒到几分钟。等你反应过来,它已经在熄灭了。

伽马射线暴就是这样的东西。一颗大质量恒星坍缩,或者两颗中子星并合,瞬间喷出一道能量极高的喷流,亮度盖过整个可观测宇宙里所有恒星的总和。X射线望远镜和光学望远镜早就学会了追踪它:卫星捕捉到闪光,几秒钟内把坐标广播出去,地面望远镜自动转向,抢在余晖消散前拍下数据。

但有一个波段一直追不上。毫米波与亚毫米波,介于红外线和无线电波之间的一段电磁波,能穿透尘埃,看见光学望远镜看不见的爆炸内部结构,比如喷流的成分、抛射物的形态。问题是,工作在这个波段的望远镜太慢了。它们用的是干涉阵列技术,多台天线协同观测再拼合成像,数据处理流程复杂,从接到警报到真正开始拍摄,通常要几个小时甚至几天。等它们架好炮,余晖早就凉了。

2026年1月26日,这个局面被打破了。

那天,NASA的尼尔·格雷尔斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory)探测到一道伽马射线闪光,自动警报发出。位于夏威夷莫纳克亚山的亚毫米波阵列(Submillimeter Array,简称SMA)接到信号,90秒内值班操作员收到通知,4分钟内望远镜开始转向,13分钟后锁定目标,同时一套独立的自动化管线已经在实时生成图像。

整个过程几乎没有人类干预。

这是毫米与亚毫米波段第一次对伽马射线暴实现分钟级响应。比以前的典型速度,快了大约100倍。

领导这次快速响应的哈佛-史密森天体物理中心(CfA)天体物理学家 Garrett Keating 说,这套系统还有余量,未来目标是把响应时间压到两三分钟。

13分钟能看到什么?两天后的追踪观测给出了答案:同一个位置的信号明显减弱了。源在衰减,有力地证明SMA拍到的很可能是一个正在消散的爆炸余晖,而不是某个一直亮着的背景星系。这种随时间衰减的亮度变化,就是瞬变天体的指纹。

余晖里藏着关键信息。伽马射线暴的喷流以接近光速冲出来,撞上周围的星际介质,产生从射电到X射线的宽频辐射。不同波段捕捉到的是余晖同步辐射谱的不同频段,而早期的毫米与亚毫米波数据尤其有助于约束喷流的结构、抛射物的成分和磁化程度。响应越快,能抓到的演化阶段就越早,看到的物理细节就越多。以前这个窗口基本是关着的。

这次观测标志着一个新项目的正式启动:SMA SPRINTS,全称“亚毫米波快速响应瞬变源探测计划”。它的设计目标不只是偶尔追一次伽马射线暴,而是让SMA及其升级版宽带系统(wSMA)成为常规的瞬变天体猎手,随时待命,来警报就追。

时机很重要。未来几年,鲁宾天文台的时空遗产巡天(LSST)和罗曼空间望远镜将陆续上线,它们会以前所未有的速度扫描天空,每晚产生海量的瞬变事件警报。到时候不是缺爆炸可看,而是警报多到接不过来。SMA SPRINTS就是为这个时代准备的基础设施,一个能在分钟级别响应、工作在别的望远镜够不着的波段的快速跟拍系统。

宇宙最暴烈的爆炸仍然转瞬即逝,但现在,追它的人终于跑得够快了。

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图为一颗快速自转中子星驱动一场极超新星爆发及其伴生伽马射线暴的艺术想象,图源:Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

信源:Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. "Cosmic eruption caught in the act by submillimeter array's new fastest response system." Phys.org, edited by Lisa Lock, 30 June 2026