華大在線(xiàn)訊（通訊員 俞云偉）近日，我校物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院天體物理研究所青年教師劉良端副研究員以共同第一作者身份在《Nature Astronomy》合作發(fā)表了題為“A fast X-ray transient from a weak relativistic jet associated with a type Ic-BL supernova”的研究論文。該項(xiàng)成果由“天關(guān)”衛(wèi)星（Einstein Probe，EP）科學(xué)合作組完成。該合作組由我校與中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、北京師范大學(xué)、清華大學(xué)、美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)等多家科研機(jī)構(gòu)共同組成，劉良端在此項(xiàng)工作中負(fù)責(zé)對(duì)天文觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的理論解釋。

圖1 快速X射線(xiàn)暫現(xiàn)源EP240414a模型示意圖

相對(duì)論噴流與超新星拋射物共同作用于致密的恒星包層，產(chǎn)生了多個(gè)波段輻射

2024年以來(lái)，隨著我國(guó)“天關(guān)”天文衛(wèi)星的成功發(fā)射，快速X射線(xiàn)暫現(xiàn)源研究逐漸成為當(dāng)前國(guó)際天文學(xué)研究的一個(gè)新興熱點(diǎn)方向。鑒于“天關(guān)”衛(wèi)星在軟X射線(xiàn)能段獨(dú)特且強(qiáng)大的觀(guān)測(cè)能力和在軌實(shí)時(shí)觸發(fā)能力，它所捕捉到的快速X射線(xiàn)暫現(xiàn)源中很可能蘊(yùn)含著大量未知的天文現(xiàn)象，而此次發(fā)表的論文便是報(bào)道了一次特殊的由快速X射線(xiàn)暫現(xiàn)源引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的明亮超新星爆發(fā)事件。該次事件（編號(hào)EP240414a）發(fā)生于2024年4月14日，被證認(rèn)來(lái)自于40億光年以外的天體，輻射持續(xù)時(shí)間約150秒。后隨多波段觀(guān)測(cè)進(jìn)一步揭示，該方向還存在由弱相對(duì)論性噴流與星周環(huán)境物質(zhì)相互作用導(dǎo)致的非熱輻射和一個(gè)特別明亮的Ic-BL型超新星（編號(hào)SN 2024gsa），總體表明這是一次人類(lèi)未曾發(fā)現(xiàn)過(guò)的獨(dú)特天文現(xiàn)象。這些觀(guān)測(cè)結(jié)果揭示了超新星和弱相對(duì)論性噴流同時(shí)存在的可能性，為深入理解超新星的爆發(fā)機(jī)制及其與伽馬射線(xiàn)暴等極端天文現(xiàn)象之間的關(guān)系提供了重要線(xiàn)索。同時(shí)，可能存在的超新星激波冷卻輻射也為更好地了解大質(zhì)量恒星在發(fā)生超新星爆發(fā)之前所經(jīng)歷的質(zhì)量損失過(guò)程創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。該項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)的取得，充分展現(xiàn)了“天關(guān)”衛(wèi)星的優(yōu)異性能，為人們觀(guān)測(cè)宇宙天體打開(kāi)了一扇全新的窗口，為天文學(xué)家做出重大原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)提供了歷史性機(jī)遇。

圖2 快速X射線(xiàn)暫現(xiàn)源EP240414a在峰值能量和各向同性能量參數(shù)空間中的位置（圖中紅點(diǎn)）

其顯著偏離一般伽馬射線(xiàn)暴所滿(mǎn)足的經(jīng)典Amati關(guān)系

圖3 超新星SN 2024gsa光學(xué)波段光度演化圖

其爆發(fā)后20天的凱克望遠(yuǎn)鏡光譜觀(guān)測(cè)證實(shí)該源為寬線(xiàn)Ic型超新星

這是我校天文學(xué)科本月內(nèi)第二次在《Nature Astronomy》上發(fā)表論文，作者均為該學(xué)科近年引進(jìn)的青年教師。近年來(lái)，天文學(xué)科依托學(xué)校主辦的國(guó)際青年論壇等引才通道，積極洽談、引進(jìn)優(yōu)秀青年人才，不斷加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。劉良端副研究員自2021年入職我校以來(lái)，深入且系統(tǒng)地鉆研了超新星理論，逐漸在該方向上形成特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)，為開(kāi)展此項(xiàng)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，該項(xiàng)研究成果的取得也得益于我校天文學(xué)科長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)基于大科學(xué)裝置有組織科學(xué)研究的高度重視，通過(guò)國(guó)內(nèi)外合作不斷促進(jìn)研究水平的提升。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41550-025-02571-1

（審讀人：秦廣友 趙蘊(yùn)杰）