伽马射线暴 - 依然神秘

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-10-23 13:42:32 | 作者: | 来源: | 浏览:3255次 ]

原文标题:Gamma-ray Bursts: The Mystery Continues

作者:Dr. Tony Phillips, Dauna Coulter   原文来自:http://science.nasa.gov/   Posted: 2008. 10. 16

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。)

2008年10月16日:本周,来自25个国家的 研究人员聚集在阿拉巴马州的 亨茨维尔,开始交流关于宇宙大爆炸以来最强大爆发的 新发现。2008年第6届亨茨维尔伽玛射线暴研讨会将于10月20日开始,报告将不间断地持续4天。

一个接一个的 演讲者将把观众带到经常发生伽玛暴会的 可观测宇宙狂野边缘,直到我们自己的 银河系 ,这里少量的 特大质量恒星 可能是随时发生爆发的 定时炸弹,对于我们的 舒适生活来说,爆发的 距离是如此之近。伽玛暴的 内因,它们“颤动的 残骸”,还有经常作为爆发宿主的 古怪星 系 ,只是议程中的 几个话题而已。

研讨会最开始是一场为非专家准备的 报告。NASA的 天体物理学家Neil Gehrels在《黑洞:从爱因斯坦到伽玛暴》中描述了伽玛暴是如何预示了黑洞的 诞生。公众被邀请参与他在10月20日(周一)晚上7点30的 报告,地点是亨茨维尔美国太空与火箭中间戴维森中心的 礼堂。

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艺术家笔下作为黑洞诞生前兆的 伽玛暴。更多请点击(图片提供:NASA)

伽玛暴是在冷战期间的 1960年代发现的 。美国用于监视前苏联核试验的 卫星 探测到了伽玛射线的 强烈爆发。爆发并非来自苏联,而是来自太空。

天文学家立即遇到了一个世纪之谜。爆发的 能量似乎比一颗超新星 还要大,而且是完全不可预测的 ,来自天空中的 所有任何区域,发生时间随机而不能预料。而且它们持续时间很短暂,其中的 一些只持续几分之一秒。当观测者将望远镜转向爆发的 方向时,它已经消失了!1990年代的 一张周日早漫画描绘了昏乱的 天文学家抓住望远镜作为支撑物,而伽玛暴从房顶闪过。

那是一段滑稽的 日子。许多研究者确信,伽玛暴;来自深空,距离我们几百万到几十亿光年,而其他人主张,爆发就在太阳系 中发生。没有人能证明他们所说的 是错误的 !专家自由地接纳他们可以构想出来的 最离奇的 理论。

天文学家需要更多的 数据。第一批来自一台名为“BATSE”的 仪器,它搭载在NASA的 康普顿伽玛射线天文台上。1990年代中期,BATSE记录下了数千个爆发,并测出了它们在天空中的 分布。爆发并非局限在太阳系 的 平面内,也不局限在银河系 的 盘面上。不论伽玛暴位于何方,它们肯定不在我们附近。

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康普顿伽玛射线天文台以及它的 BATSE探测器证明,伽玛暴发生在太阳系 以外。更多请点击(图片提供:NASA)

同时,NASA以及其他的 太空机构正在为新一代卫星 而努力,这些卫星 可以探查最初的 伽玛射线闪光,并将坐标迅速传回地球,传输速度足以让地面望远镜进行后续观测。天文学家希望,这能揭示出猛烈爆发的 宿主星 系 (如果爆发确实发生在星 系 之内),并测出它们的 距离。

1997年2月28日,BeppoSAX作出了突破性的 工作。这颗荷兰与意大利合作的 卫星 为一个爆发定位,并及时指示天文学家拍下了它的 光学余辉。哈勃太空望远镜转向了减暗的 爆发,你看,那里有个暗淡的 星 系 ……在很远很远的 地方。

接下来是NASA的 雨燕卫星 ,它不仅能为伽玛暴定位并在几秒内将坐标信息传回,还能将卫星 自己的 X射线、紫外和光学探测器对准爆发。雨燕是单卫星 搭载的 太空望远镜队伍!2004年发射的 雨燕已经探测到了数百次爆发,在多波段监视了它们发光的 残骸,并定出了它们的 距离(当前的 记录保持者距离我们128亿年,接近可观测宇宙的 边缘)。这是每个人都在等待着的 数据。

伽玛暴有两类,短暴(小于2秒)与长暴(大于2秒)。

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长暴的 一个例子。(图片提供:NASA)

长暴被普遍认为是“超新星 的 类似物”,标志着50至100倍于太阳的 恒星 的 毁灭性爆发。当这样一颗庞大的 恒星 爆炸时,它会留下一个黑洞,并将这一信息以伽玛射线的 形式扫过宇宙。内在的 物理机制首先由加州大学的 物理学家Stan Woosley博士提出并发展成形,而他的 “坍缩星 ”模型现在被认为是解释长暴的 主流理论。

短暴更为让人迷惑。它们的 起落时间非常短,不会是超新星 ,而爆发的 能量并不足以构成恒星 的 爆发。许多研究者认为,它们是由超致密的 中子星 (可能也是中子星 与黑洞)碰撞产生的 。两种情况都会产生另一个黑洞。然而陪审团仍旧缺席,而研讨会上的 辩论必然是活跃的 。

另外还有其他的 谜题。举例来说,所有类型的 星 系 都至少有少量的 特大质量恒星 趋于爆发。因此天文学家期待着能在旋涡星 系 、椭圆星 系 、棒旋星 系 中看到伽玛暴——这是星 系 的 全部形态。然而,在所有的 星 系 中,爆发似乎倾向于在奇怪的 不规则星 系 中发生。没有人知道为什么。另一个例子是,大爆炸后第一波恒星 诞生活动应该产生大量的 特大质量恒星 ,它们是伽玛暴的 根源。然而在早期宇宙对应的 红移(也就是距离)上,似乎缺乏爆发。迷失的 伽玛暴在哪里?

NASA最新的 天文台——费米伽玛射线太空望远镜于2008年发射,目的 就是回答这些类似的 问题。研讨会上可能会展示一些突破性的 结果。

请关注Science@NASA在10月20日至23日期间的 每日报道。

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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