云南天文台在一例特殊的伽玛射线爆发事件中发现准周期震荡现象
近日,中国科学院云南天文台博士研究生宋非凡和毛基荣研究员在国际天体物理期刊《The Astrophysical Journal》上发表了题为《Possible Quasi-Period Oscillation Signals in the Unique Event of GRB 250702DBE/EP250702a?》的研究论文。
伽玛射线暴(Gamma-ray Burst,GRB)是短时标的高能剧烈爆发现象,通常与大质量恒星的坍缩或致密天体的并合过程有关。2025年7月2日,Fermi卫星的Gamma-ray Burst Monitor(GBM)探测器探测到了一例特殊的伽玛射线爆发事件——GRB 250702DBE。该事件共触发了Fermi/GBM三次。虽然该爆发事件名称仍沿用传统的GRB命名方式,但其性质与典型的GRB不同:该爆发的持续时间长达数小时,远超一般GRB的典型时标。同时,“天关”(EP)卫星也在X射线波段探测到该源爆发,并命名为EP250702a。这一持续时间极长的高能爆发现象,其天体起源、物理过程和辐射机制均不明确,在国际高能天体物理研究领域引发强烈关注。
云南天文台研究人员采用快速傅立叶变换(FFT)和加权小波Z变换(WWZ)方法,对该事件的Fermi卫星伽玛射线观测数据进行了详细的时间序列分析。在Fermi的第一次触发(GRB 250702D)中,未发现任何准周期震荡(QPO)信号;在第二次触发(GRB 250702B)中,检测到约为0.024 Hz(对应周期约41.7秒)的QPO信号;在第三次触发(GRB 250702E)中,则发现了约为0.046Hz(周期约21.7秒)的QPO信号。图一展示了第三次触发(GRB 250702E)的光变曲线及其对应的FFT和WWZ功率谱。在事件发生后,研究人员迅速开展分析,并在短时间内取得上述QPO信号的重要研究成果,为理解该爆发的天体起源和物理机制提供了关键线索。
该爆发事件中检测到的QPO信号可能与爆发天体所产生喷流的螺旋结构或喷流的进动效应有关。如果该爆发来自GRB,那么它与典型的GRB相比极为特殊。更为重要的是,中等质量黑洞潮汐瓦解事件(micro-TDE)也可能产生持续时间极长的伽玛射线辐射,并伴随准周期震荡信号。
该研究得到国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项、国家自然科学基金和云南省兴滇英才支持计划的支持。

图1:GRB 250702E的光变曲线以及FFT和WWZ的功率谱
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