宇宙最剧烈爆炸:科学家成功捕捉伽马射线暴详细过程

[ 录入者:zhangms | 时间:2017-08-03 14:34:46 | 作者:叶子 | 来源:新浪科技 | 浏览:714次 ]

伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸,由濒死的巨恒星坍缩爆炸所形成。科学家成功抓拍了一场伽马射线暴的详细过程,以前所未有的细节展现了事件全貌。

时长超过2秒的伽马射线暴由巨恒星爆炸引发。恒星坍缩时,伽马辐射和粒子朝相反方向、由星核向外喷射。(图为艺术家所绘概念图)。

这场剧烈爆炸在几秒内释放的能量相当于太阳100亿年释放的能量总和。

新浪科技讯 北京时间8月3日消息,据国外媒体报道,伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸,由濒死的巨恒星坍缩爆炸所形成。自上世纪60年代末首次被发现以来,这一现象就令天文学家着迷不已。而科学家成功抓拍了一场伽马射线暴的详细过程,以前所未有的细节展现了事件全貌。

这场剧烈爆炸在几秒内释放的能量相当于太阳100亿年释放的能量总和。据记录此次射线暴的团队称,它的亮度如此之高,即使在相隔100亿光年的地球上,也能用“双筒望远镜”轻松观测到。伽马射线暴持续时间很短,从几毫秒至一分钟不等。当巨恒星坍缩成为黑洞、或作为超新星爆炸时,便会产生伽马射线暴,以光速向外喷射出大量气体。

机器人望远镜于2016年6月记录下了这场名为GRB 160625B的伽马射线暴。科学家能观测到此次事件纯属天公作美。就在射线大幅爆发之前,他们捕捉到了一缕短暂的闪光。这让他们得以亲眼目睹后续更加剧烈的爆炸,并记录下了射线爆发过程的新数据。

英国巴斯大学的卡罗尔·蒙代尔教授(Carole Mundell)指出:“伽马射线暴往往发生在瞬息之间。但这次我们提前观察到了一道长约一秒的闪光。正式的射线暴发生在约100秒之后,给了我们足够的时间部署望远镜。”

“这十分不同寻常。而且此次射线暴持续的时间也比一般的要长,竟长达好几分钟,可以说非常幸运。虽然距我们非常遥远,但这场射线暴极为明亮。当我们意识到超快机器人望远镜成功捕获了事件刚发生时的光线后,人人都激动不已。”

 当巨恒星坍缩成为黑洞、或作为超新星爆炸时,便会产生伽马射线暴,以光速向外喷射出大量气体和物质。

2016年6月,NASA的费米伽马射线太空望远镜头一个探测到了GRB160625B释放的伽马射线。

短时伽马射线暴由密集的高能光线组成。它们可以被地球大气上方的太空望远镜探测到,但难以用标准爆炸理论来解释。科学家怀疑它与磁场有关,但由于伽马射线暴往往距地球数亿光年之遥、且转瞬即逝,我们很难验证这种猜想。

利用新型自动机器人望远镜,该团队对光的一种与磁场相关的特性进行了测定,即光的偏振。该团队采集的数据显示,恒星死亡后形成的黑洞附近存在强大磁场,能够以高度聚焦的光束的形式,向外发射能量与物质。该研究还显示其中存在同步加速器辐射现象,这是当电子沿曲线或螺旋线加速时形成的。伽马射线暴刚开始时极为明亮的光线便来源于此。截至目前,科学家还提出了其它几种可能的解释。但此次研究结果让人们对伽马射线暴形成的物理条件有了更清晰的认识。

蒙代尔教授补充道:“此前在速度更慢的自动机器人望远镜的帮助下,我们发现磁场对伽马射线暴十分重要,有助于使物质高速向外喷射。但直到这次研究之前,我们的行动一直不够快,从未捕捉到高能伽马射线在爆炸同时产生的明亮可见光。”

“关于这些高速粒子流的性质,科学界一直争论不休。我们不确定物质是如何被加速到如此高速的,也不清楚我们用高能卫星捕捉到的光线由何种物理机制产生。最重要的是,我们想弄清这些磁场的起源和作用。我们的研究结果具有重要意义,因为它显示磁场就在中央黑洞附近,分布在爆炸高速喷出的物质沿线,并对这些物质进行加速、将它们远远抛出黑洞之外。”

NASA的费米伽马射线太空望远镜头一个探测到了GRB160625B释放的伽马射线。俄罗斯的地面望远镜Master-IAC紧随其后,在可见光下进行观测。一光年约长达96万亿公里。科学家认为,地球上4.5亿年前的一次物种大灭绝可能与银河系中一处距我们不远的伽马射线暴有关。(叶子)

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