賓夕法尼亞州立大學(xué) | 有記錄以來(lái)最亮的伽馬射線暴可能是萬(wàn)年一遇
指南者留學(xué)
2023-03-30 16:55:42
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<p>大學(xué)公園,賓夕法尼亞州- 2022年10月9日,周日,強(qiáng)烈的輻射脈沖席卷了太陽(yáng)系。它是如此的特殊,以至于天文學(xué)家很快就把它稱為“船”——有史以來(lái)最亮的。其來(lái)源是伽馬射線暴(GRB),宇宙中最強(qiáng)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(cè)器,包括位于賓夕法尼亞州立大學(xué)的尼爾·格里爾斯·斯威夫特天文臺(tái)的任務(wù)操作中心。</p>
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<p>“當(dāng)我們第一次探測(cè)到爆發(fā)時(shí),它是如此明亮,如此近,以至于我們實(shí)際上沒有認(rèn)為它是伽馬射線爆發(fā)。”賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究技術(shù)專家、斯威夫特團(tuán)隊(duì)的成員瑪雅·威廉姆斯(Maia Williams)說(shuō)。“但美國(guó)宇航局的費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡和其他天文臺(tái)的觀測(cè)證實(shí),這確實(shí)是一次獨(dú)特的明亮伽馬射線爆發(fā)。”</p>
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<p>在最初的探測(cè)之后,全球各地的天文臺(tái)都進(jìn)行了跟進(jìn)。在梳理完所有這些數(shù)據(jù)后,天文學(xué)家現(xiàn)在可以描述它的亮度,并更好地理解它的科學(xué)影響。</p>
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<p>位于巴吞魯日的路易斯安那州立大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)助理教授埃里克·伯恩斯說(shuō):“GRB 221009A可能是自人類文明開始以來(lái)發(fā)生的最亮的x射線和伽馬射線爆發(fā)。”他領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)對(duì)各種天文臺(tái)探測(cè)到的大約7000個(gè)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(wàn)年一次。</p>
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<p>伯恩斯和其他科學(xué)家在夏威夷威科洛亞舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)高能天體物理部會(huì)議上介紹了關(guān)于BOAT的新發(fā)現(xiàn)。描述此次觀測(cè)結(jié)果的論文——包括一篇描述Swift最初探測(cè)結(jié)果的論文——將在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》的重點(diǎn)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(zhì)量恒星的內(nèi)核耗盡核燃料,在自身重量的作用下坍縮,形成黑洞的時(shí)候。然后,黑洞驅(qū)動(dòng)粒子噴流穿過(guò)坍縮的恒星,在它們流進(jìn)太空時(shí)發(fā)射x射線和伽馬射線(洋紅色)。然后,它們會(huì)撞向這顆注定要消亡的恒星周圍的物質(zhì),產(chǎn)生多波長(zhǎng)的余輝,然后逐漸消失。圖片來(lái)源:美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心。</p>
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<p>擴(kuò)大</p>
<p><br />來(lái)自GRB 221009A的信號(hào)在到達(dá)地球之前已經(jīng)傳播了大約19億年,使其成為已知的最近的“長(zhǎng)”GRB之一,其初始或快速發(fā)射持續(xù)超過(guò)兩秒。天文學(xué)家認(rèn)為,這些爆炸代表了一個(gè)黑洞的誕生,這個(gè)黑洞是由一顆大質(zhì)量恒星的核心在自身重量下坍塌而形成的。當(dāng)它迅速吞噬周圍物質(zhì)時(shí),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(guò)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(kuò)張,它們會(huì)產(chǎn)生多波長(zhǎng)的余輝,并逐漸消失。威廉的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),余輝比斯威夫特之前觀測(cè)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(huì)以超新星的形式將碎片和其他物質(zhì)推入太空,在最初的GRB發(fā)生幾周后,地球上應(yīng)該可以探測(cè)到它。天文學(xué)家們一直在爭(zhēng)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(jìn)了黑洞而沒有爆炸。這顆超新星難以探測(cè)的一個(gè)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(huì)極大地削弱入射光。然而,使用靈敏的Pan-STARRS光學(xué)地面望遠(yuǎn)鏡,青年超新星實(shí)驗(yàn)合作能夠發(fā)現(xiàn)超新星。</p>
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<p>“Pan-STARRS觀測(cè)獨(dú)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(shuō),他是Mercedes Richards天文學(xué)和天體物理學(xué)職業(yè)發(fā)展教授,賓夕法尼亞州立大學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)科學(xué)研究所的聯(lián)合雇傭人員,也是年輕超新星實(shí)驗(yàn)合作項(xiàng)目的成員。“我們的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃使用詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡進(jìn)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(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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