賓夕法尼亞州立大學 | 有記錄以來最亮的伽馬射線暴可能是萬年一遇
指南者留學
2023-03-30 16:55:42
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<p>大學公園,賓夕法尼亞州- 2022年10月9日,周日,強烈的輻射脈沖席卷了太陽系。它是如此的特殊,以至于天文學家很快就把它稱為“船”——有史以來最亮的。其來源是伽馬射線暴(GRB),宇宙中最強大的爆炸類型。</p>
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<p>這次爆炸觸發(fā)了許多航天器上的探測器,包括位于賓夕法尼亞州立大學的尼爾·格里爾斯·斯威夫特天文臺的任務操作中心。</p>
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<p>“當我們第一次探測到爆發(fā)時,它是如此明亮,如此近,以至于我們實際上沒有認為它是伽馬射線爆發(fā)。”賓夕法尼亞州立大學的研究技術專家、斯威夫特團隊的成員瑪雅·威廉姆斯(Maia Williams)說。“但美國宇航局的費米伽馬射線太空望遠鏡和其他天文臺的觀測證實,這確實是一次獨特的明亮伽馬射線爆發(fā)。”</p>
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<p>在最初的探測之后,全球各地的天文臺都進行了跟進。在梳理完所有這些數(shù)據后,天文學家現(xiàn)在可以描述它的亮度,并更好地理解它的科學影響。</p>
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<p>位于巴吞魯日的路易斯安那州立大學物理學和天文學助理教授埃里克·伯恩斯說:“GRB 221009A可能是自人類文明開始以來發(fā)生的最亮的x射線和伽馬射線爆發(fā)。”他領導了一項對各種天文臺探測到的大約7000個grb的分析,以確定這種明亮事件發(fā)生的頻率。他們的答案是:一萬年一次。</p>
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<p>伯恩斯和其他科學家在夏威夷威科洛亞舉行的美國天文學會高能天體物理部會議上介紹了關于BOAT的新發(fā)現(xiàn)。描述此次觀測結果的論文——包括一篇描述Swift最初探測結果的論文——將在《天體物理學雜志快報》的重點期刊上發(fā)表。</p>
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<p>大多數(shù)伽馬射線暴發(fā)生在大質量恒星的內核耗盡核燃料,在自身重量的作用下坍縮,形成黑洞的時候。然后,黑洞驅動粒子噴流穿過坍縮的恒星,在它們流進太空時發(fā)射x射線和伽馬射線(洋紅色)。然后,它們會撞向這顆注定要消亡的恒星周圍的物質,產生多波長的余輝,然后逐漸消失。圖片來源:美國宇航局戈達德太空飛行中心。</p>
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<p>擴大</p>
<p><br />來自GRB 221009A的信號在到達地球之前已經傳播了大約19億年,使其成為已知的最近的“長”GRB之一,其初始或快速發(fā)射持續(xù)超過兩秒。天文學家認為,這些爆炸代表了一個黑洞的誕生,這個黑洞是由一顆大質量恒星的核心在自身重量下坍塌而形成的。當它迅速吞噬周圍物質時,黑洞向相反方向噴射出含有加速到接近光速的粒子的噴流。這些噴流穿過恒星,向太空噴射x射線和伽馬射線。</p>
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<p>隨著噴流繼續(xù)向太空擴張,它們會產生多波長的余輝,并逐漸消失。威廉的團隊發(fā)現(xiàn),余輝比斯威夫特之前觀測到的任何伽馬射線暴都要亮10倍以上。</p>
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<p>在許多情況下,爆炸的恒星還會以超新星的形式將碎片和其他物質推入太空,在最初的GRB發(fā)生幾周后,地球上應該可以探測到它。天文學家們一直在爭論這顆超新星是否發(fā)生了,或者這顆恒星是否直接坍塌進了黑洞而沒有爆炸。這顆超新星難以探測的一個原因是,GRB發(fā)生在我們銀河系平面上方僅幾度的地方,那里厚厚的塵埃云會極大地削弱入射光。然而,使用靈敏的Pan-STARRS光學地面望遠鏡,青年超新星實驗合作能夠發(fā)現(xiàn)超新星。</p>
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<p>“Pan-STARRS觀測獨特地讓我們看到了光譜中更紅的部分,這讓我們看到了超新星,”V. Ashley Villar說,他是Mercedes Richards天文學和天體物理學職業(yè)發(fā)展教授,賓夕法尼亞州立大學計算和數(shù)據科學研究所的聯(lián)合雇傭人員,也是年輕超新星實驗合作項目的成員。“我們的團隊計劃使用詹姆斯·韋伯望遠鏡進一步研究這顆超新星,并尋找重元素形成的特征。”</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
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