古怪的伽玛暴宿主星系

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-10-26 13:34:48 | 作者: | 来源: | 浏览:2526次 ]

原文标题:The Oddball Hosts of Gamma-ray Bursts

作者:Dauna Coulter   原文来自:http://science.nasa.gov/   Posted: 2008. 10. 21

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。

不要温柔地走进良宵,……
激愤,激愤于光明的 死亡。

2008年10月21日:普世都在留意Dylan Thomas的 劝告,并且伴随轰响而非呜咽走出。没有什么比宇宙深处的 表现得更为明显了。

当它们的 命运天数到来之时,很多恒星 会以炫耀的 方式昭示它们的 存在。质量最大的 恒星 伴着最为壮观的 号角而离世 — 爆发出伽玛射线,任何其他东西都不会象这剧烈的 爆发那样撼动整个宇宙。当一颗质量50至100倍于太阳的 恒星 消耗完所有的 燃料开始坍缩时,能量仅次于宇宙大爆炸的 壮观爆发发生了。大多数天体物理学家认为,伽玛暴是黑洞形成的 先驱。

所有类型的 星 系 ,包括旋涡星 系 、椭圆星 系 、矮星 系 和不规则星 系 ,都有特大质量的 恒星 。但奇怪的 是,并非所有类型的 星 系 都会产生伽玛暴。这是21日在2008年阿拉巴马亨茨维尔伽玛射线暴研讨会上讨论的 几个疑难问题之一。

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宇宙中存在有各种不同的 星 系 ,其中的 一个样本如哈勃望远镜拍摄的 阿贝尔星 系 团S0740所示。伽玛暴发生在其中的 一些星 系 中,而不会出现在其他星 系 内。大图请点击(图片提供:NASA)

空间望远镜科学研究所的 Andrew Fruchter在研讨会上分享了他所知道的 东西。

首先,他澄清,伽玛暴分为两类,上文所述特大质量恒星 爆发产生的 长伽马暴,以及短伽马暴,其产生过程至今未知。Fruchter说:“短伽马暴并不挑剔宿主星 系 的 类型。但长伽马暴的 宿主星 系 一般都属于另类,不是象我们银河系 这样的 正常旋涡星 系 ,而是小而不规则的 那些。”

Fruchter确信,他知道其中的 差异。产生伽玛暴的 极端超新星 爆发需要前身星 既有超大的 质量,又有低金属丰度。(在天文学上,“金属”指任何原子量大于氢和氦的 元素。)他说:“与小型星 系 比起来,大型星 系 金属丰度更高。因此伽玛暴回避了较大的 星 系 。”

内在的 机制是这样的 :

Fruchter说:“恒星 中的 金属会产生强大的 星 风,这是因为金属原子会反射更多的 星 光,就象太阳帆那样,会施加氢与氦不会施加的 额外推力。这一过程使恒星 的 部分质量流向了宇宙空间。”

因此,金属丰度高的 恒星 在爆发前会损失相当多的 质量。“(金属)可以导致的 质量损失非常之大,一些恒星 坍缩后就不会形成黑洞了,而仅仅是变为中子星 。而为了产生伽玛暴,很可能是需要黑洞存在的 。”

因此在挤满富金属星 的 星 系 中,伽玛暴被压制了。古怪的 贫金属星 系 有了最好的 爆发!

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1999年,哈勃太空望远镜看到了一个亮度衰减的 伽玛暴,在背景揭示出了它那形状古怪的 宿主星 系 。更多请点击(图片提供:NASA)

大质量。贫金属。来自NASA马歇尔太空飞行中心的 研讨会参与者Chip Meegan说:“我们还应该在这个单子里加上快速自转。”

人们清楚地认识到,为产生伽玛暴级别的 爆发,恒星 必须有快速的 自转。Fruchter说:“主流认为,伽玛暴的 大部分能量在喷流中辐射出来。天体物理学中的 喷流通常都是产生于自转的 天体的 。”

Meegan解释道:“如果一颗自转慢的 恒星 坍缩成了黑洞,大多数能量只是消失在黑洞中了。”自转快的 恒星 可以玩出把戏,让部分能量逃逸出来。“自转的 离心力会让向内落的 物质形成环状结构,而沿自转轴则形成密度较低的 区域。这为部分物质能量在极区冲出而非被黑洞吸收提供了通道。”

疑难解决了吗?也许是吧。Meegan认为,更多的 惊奇就在眼前:

“之前伽玛暴曾经数度使我们着迷,我猜,他们还没有脱离惊奇。不可预测性是让这个领域有趣的 原因。”

2008年第6届亨茨维尔伽玛射线暴研讨会由NASA的 费米与雨燕计划赞助,由费米的 GBM小组主持,小组位于亨茨维尔的 马歇尔太空飞行中心。

(全文完)

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责任编辑:zhoumeichun

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