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一場前所未有的高能量宇宙事件，正逐步更新科學家對極端天文物理過程的理解。2025年7月2日，由中國主導的天關衛星（又稱愛因斯坦探針，Einstein Probe）在一次例行巡天觀測中，探測到一個亮度急劇變化並異常明亮的X射線源。其訊號特徵與過往已知天體來源明顯不同，隨即引起了國際天文學界的關注，並觸發全球多個望遠鏡展開後續觀測。

該研究由中國科學院國家天文台天關衛星科學中心牽頭，聯同多家國內及海外的研究機構共同參與。作為天關衛星科學團隊的成員之一，香港大學（港大）物理學系的天文物理學家亦參與解讀這次事件。研究團隊綜合分析後認為，該事件很可能涉及一顆中等質量黑洞撕裂並吞噬一顆白矮星的過程，或為人類首次捕捉到如此極端的黑洞「進食」現象。相關研究成果已以封面文章形式發表在《科學通報（Science Bulletin）》。

打破常規的天文事件

這項發現有賴天關衛星所配備的兩台獨特而互補的X射線儀器。2025年7月2日，在一次例行巡天觀測期間，採用先進「龍蝦眼」微孔光學技術、兼具備大視野與高靈敏度的寬視場X射線望遠鏡（Wide-field X-ray Telescope，WXT），探測到一個亮度出現劇烈變化的暫現X射線源，其後被命名為EP250702a（又名為GRB250702B）。幾乎在同一時間，美國太空總署的費米伽馬射線空間望遠鏡也在同一天區記錄到一系列伽瑪射線暴。

科學家在重新檢視WXT更早的觀測資料後，才進一步確認這事件的科學重要性。早在相關伽瑪射線暴出現約一天前，WXT已在同一精確位置偵測到持續的X射線輻射；這種時序在高能量宇宙爆發事件中相當罕見。約在最初訊號出現後15小時，該X射線源隨即爆發出一系列強烈的X射線耀斑，其峰值光度達到約3×10⁴⁹ erg s⁻¹，使其成為歷來觀測到最明亮的瞬時爆發事件。

「這個提前出現的X射線訊號至關重要。」論文第一作者、中國科學院國家天文台的李東悅博士指出：「它告訴我們，這不是一個普通的伽馬射線暴。」

憑藉WXT提供的精確座標，全球多台大型望遠鏡迅速跟進，並在多個波段成功鎖定該天體的位置，確認其位於一個遙遠星系的邊緣區域。其後，天關衛星另一台儀器——後隨X射線望遠鏡（Follow-up X-ray Telescope，FXT）接手觀測，持續追蹤了該源的劇烈演化過程。約20天內，其亮度驟降超過十萬倍，同時其X射線輻射狀態從高能量（硬）轉向了低能量（軟）。

透過綜合分析EP的觀測數據，以及跨電磁波譜的後續觀測結果，科學家發現EP250702a展現出一系列現有理論模型無法完全解釋的異常特徵：其X射線輻射早於伽馬射線暴出現、亮度極高、演化時標極快，並且發生在宿主星系的邊緣而非中心——這種模式在已知的高能量宇宙事件中非常罕見。經評估多種可能的理論場景後，研究團隊認為，其中一種解釋最為吻合觀測結果：一顆中等質量黑洞正在撕裂一顆白矮星。

港大天文物理學家提供關鍵模型支持

港大團隊在數據解釋和理論建模方面發揮了關鍵作用，為理解現象背後的物理機制提供重要支持。港大物理學系及天文學及天文物理研究所（HKIAA）戴麗心教授的研究團隊，為最終聚焦於該模型提供了關鍵的理論判斷。作為共同通訊作者之一，她解釋說：「白矮星——中等質量黑洞的理論模型，能最自然地解釋事件所呈現的快速演化特徵和極端能量輸出。」

論文共同第一作者、港大物理學系博士後研究員陳勁鴻博士，開展了深入的數值模擬分析：「我們的計算模擬表明，中等質量黑洞的潮汐力與白矮星的極端密度相結合，能夠產生與觀測數據高度吻合的噴流能量和演化時標。」

港大物理學系天體物理學講座教授、天文學及天體物理研究所所長及論文合著者張冰教授表示：「香港在天文學領域具備國際化的視野和技術專長。港大團隊深度參與並作出實際貢獻，充分展現了香港科研力量在全球前沿科學探索中的獨特價值。」

戴麗心教授補充道：「國際上不同團隊之間就此事件提出各種不同模型，展開的深入討論，恰恰突顯了其巨大的科學價值。」

「愛因斯坦探針的使命是捕捉宇宙中難以預測的極端瞬變現象。」天關衛星首席科學家、中國科學院國家天文台袁為民教授說：「EP250702a的發現充分證明了我們率先捕捉宇宙極端瞬間的能力，並進一步展現了中國為國際天文探索作出決定性貢獻的能力。」

這次事件為中等質量黑洞撕裂白矮星並產生相對論性噴流的過程，提供了首個清晰的觀測線索。相關發現有助於揭示長期被認為「失蹤」的中等質量黑洞族群，並為研究黑洞如何成長、致密恆星的最終命運，以及正在迅速發展的多信使天文學，開闢新的研究方向。

此論文合作團隊包括香港大學、國家天文台、安徽師範大學、中山大學、中國科學技術大學等四十餘家大學和科研院所。國家天文台李東悅博士、張文達副研究員、鄭州大學楊俊博士、香港大學陳勁鴻博士為論文共同第一作者；國家天文台張文達副研究員、袁為民研究員、金馳川研究員、香港大學戴麗心教授與國家天文台張臣研究員為共同通訊作者。

愛因斯坦探針衛星計畫由中科院主導。該任務也體現了廣泛的國際合作，關鍵合作夥伴包括歐洲太空局（ESA）、德國馬普地外物理研究所（MPE）以及法國國家太空研究中心（CNES）。這項研究匯集了來自中國及全球40多所大學和研究機構的300多位科學家，彰顯了開放科學和大規模國際合作在應對前沿科學挑戰方面的力量。

如欲閱讀完整研究論文，請瀏覽：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.12.050。

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