天文学家探测到银河系黑洞附近闪耀的神秘“耳语”恒星 _银河系

银河系中心 2-10 keV 波段的 EPIC-pn 图像，来自 2024 年春季拍摄的 5 次 XMM-牛顿观测。斯威夫特 J174610-290018 位于 Sgr A⋆ 以东 6.7 角分处。图片来源：arXiv （2025）。DOI：10.48550/arxiv.2510.02079
据今日科学新闻：在银河系黑暗、不安的中心，一声微弱的光声引起了全球天文学家的注意。它不是一颗炽热的超新星或咆哮而来的类星体，而是更微妙的东西——一个被称为 4XMM J174610.7–290020 的昏暗、闪烁的源。这个新观测到的天体隐藏在超大质量黑洞人马座 A* 以东仅 52 光年处，让我们难得一睹最神秘的宇宙现象之一：非常微弱的 X 射线瞬变或 VFXT 。
这些难以捉摸的系统就像宇宙萤火虫，短暂而微弱地闪烁，然后又消失在人们的视野中。然而，尽管它们举止安静，但它们却蕴藏着关于恒星的生与死、黑洞和中子星的本质以及物质在极端引力下的复杂舞蹈的深刻秘密。
捕捉宇宙的安静爆发
2024 年 2 月，美国宇航局的斯威夫特航天器发现了 4XMM J174610.7–290020 ，起初似乎只是银河系杂波中的另一个微弱来源。但它的光——微弱但持久——引起了意大利布雷拉天文台的乔瓦尼·斯特尔（Giovanni Stel）领导的天文学家的注意。他们决定密切跟踪它，使用强大的太空望远镜网络来记录它的每一次闪烁。
在接下来的几个月里，他们目睹了两次截然不同的爆发：一次是在 2024 年，持续约 50 天，另一次是在 2025 年，一次短暂但强大的五天爆发。每个事件都会发出柔和的 X 射线光芒，在黑暗中荡漾——亮度不足以与典型的 X 射线双星相媲美，但强度足以确认其被归类为 VFXT 。
对于科学家来说，这些爆发是信息的金矿。他们透露，4XMM J174610.7–290020 在第一次耀斑期间发出的光在 10 到 120 分贝 erg/s 范围内，在第二次耀斑期间发出 60 到 90 分贝 erg/s 的光——按照宇宙标准，它微弱得惊人，但却充满了关于驱动其能量的隐藏过程的线索。
什么是非常微弱的 X 射线瞬变？
要理解为什么这一发现如此引人注目，我们必须首先了解什么是视觉特效。大多数 X 射线双星——中子星或黑洞等致密恒星残余物从伴星中拉出物质的系统——在 X 射线中闪闪发光，因为来自伴星的物质落入致密物体的巨大引力井中，加热到数百万度。
然而，VFXT 要暗得多。它们的光度比典型的 X 射线双星低大约一千倍，因此它们非常难以探测。它们存在的大部分时间都在近乎完全的黑暗中度过，只有在有什么东西扰乱了它们脆弱的平衡时才偶尔会爆发——也许是吸积的突然增加，或者磁场结构的变化。
由于它们太微弱了，天文学家在整个银河系中只探测到了几十个，在其中心附近也只有十几个左右。每一次新的探测都是窥视宇宙幕后并研究物质在实验室物理学来说过于极端的环境中如何表现的难得机会。
中子星的特征
4XMM J174610.7–290020 之所以特别令人着迷，是因为它的光谱所揭示的内容。从 2024 年和 2025 年爆发中收集的数据显示，光谱斜率在 2 和 3 之间，这是由中子星驱动的系统的标志，中子星是很久以前爆炸为超新星的大质量恒星的超致密残余物。
更有趣的是在爆发期间观察到的铁发射线。这些“铁指纹”是线索，表明我们看到的辐射不是直接来自中子星，而是从周围的吸积盘（从伴星中提取的漩涡气体环）反弹。强铁络合物表明我们几乎是从边缘观察这个系统，圆盘本身阻挡了恒星的大部分直射光。
这可以解释为什么 4XMM J174610.7–290020 看起来如此微弱。中子星闪耀着强大的光芒，但它的大部分光从未直接到达我们身上——它隐藏在一层厚厚的宇宙物质面纱后面。
隐藏的历史：2004 年的爆发
在检查较早的天文数据时，研究人员发现了一些意想不到的东西——2004 年同一地点发生 I 型 X 射线爆发的证据。当中子星表面发生热核爆炸时，就会发生 I 型爆发，该爆炸是由其伴星积累的氢和氦引发的。
2004 年的事件比最近的爆发要微弱得多，但它的特征却完美匹配。它暗示 4XMM J174610.7–290020 已经悄悄活跃了几十年，偶尔醒来时会向太空发射短暂而强大的耀斑，然后又沉入阴影中。
这种微弱且寿命较长的行为进一步强化了源是中子星低质量 X 射线双星（NS-LMXB）的论证——该系统中中子星以较小的类太阳恒星的物质为食。
意义重大的宇宙低语
4XMM J174610.7–290020 的故事是一个关于耐心和精确的故事。它提醒我们，并非天文学中的所有发现都来自令人眼花缭乱的爆炸或壮观的碰撞。有些是在最柔和的光闪烁中发现的——挑战我们的仪器、我们的理论和我们的宇宙尺度感的安静瞬变。
来自这个微弱源的每一个光子都讲述着一个难以想象的力量在起作用的故事：重力将物质压碎成原子核，磁场扭曲空间，辐射从漩涡气体盘中的狭窄间隙逸出。这些过程在数十亿公里外悄无声息地发生，但它们微弱的回声到达我们的望远镜并揭示了宇宙的复杂机制。
谜团仍在继续
尽管已经了解了所有信息，但关于 4XMM J174610.7–290020 的许多内容仍然不确定。是什么推动了它的周期性爆发？它的吸积盘究竟是如何随时间演变的？银河系中心附近是否还隐藏着其他像它一样的微弱物体，等待被发现？
对于天文学家来说，下一步很明确——继续观察。每一次新的检测，每一次光度或光谱的细微变化，都会为拼图增添另一块。毕竟，宇宙很少轻易放弃它的秘密。
但有一件事已经是肯定的：在射手座 A* 附近的混乱中，4XMM J174610.7–290020 安静地证明了光与影之间的微妙平衡——一种宇宙低语，充分说明了我们银河系隐藏的心脏。
更多信息：Giovanni Stel 等人，银河系中心的非常微弱的 X 射线瞬态 4XMM J174610.7-290020，arXiv （2025）。DOI：10.48550/arxiv.2510.02079