NASA太空望远镜联合观测空前的爆发

[ 录入者:Melipal | 时间:2011-04-13 19:47:54 | 作者: | 来源:NASA | 浏览:2533次 ]

原文标题:NASA Telescopes Join Forces to Observe Unprecedented Explosion

作者:Francis Reddy   原文来自:NASA   Posted: 2011. 4. 7

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。)

华盛顿报道——NASA的 雨燕卫星 、哈勃太空望远镜以及钱德拉X射线天文台合作研究了迄今观测过的 最为莫名其妙的 一次宇宙爆发。一周多之后,高能辐射持续在它发生的 位置上增亮减暗。

天文学家说,他们从来没有看到过任何如此明亮、持久而又多变的 东西。通常,伽玛射线暴意味着一颗大质量恒星 的 毁灭,但是这类事件产生的 闪耀辐射持续时间从来不会超过几个小时。

虽然研究还在继续,天文学家说,这次反常的 爆发可能是源于飘荡到过于靠近星 系 中央黑洞的 恒星 的 。强烈的 潮汐力撕碎了恒星 ,下落的 气体持续向黑洞涌入。根据这一模型,旋转的 黑洞沿自转轴形成了外向的 喷流。如果喷流指向了我们的 视线,我们就可以看到强烈的 X射线和伽玛射线爆发。

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这张GRB 110328A的 照片是雨燕卫星 的 紫外/光学(白色和紫色)以及X射线望远镜(黄色和红色)的 合成图。这次爆发只有X射线探测,图中是3月28日进行3.4小时曝光的 结果。带标注大图请点击 图片提供:NASA/Swift/Stefan Immler

3月28日,雨燕卫星 的 爆发预警望远镜(Burst Alert Telescope)在天龙座发现了这个爆发源,当时是它一系 列强烈的 X射线爆发的 第一次。卫星 确定了现在被编目为伽玛暴(GRB)110328A的 爆发位置,并通知了世界各地的 天文学家。

数十架望远镜转向研究该天区的 时候,天文学家很快就注意到,有一个小而遥远的 星 系 非常靠近雨燕卫星 给出的 位置。哈勃望远镜在4月4日拍摄的 深度曝光图象确定出,爆发就发生在星 系 的 中心,星 系 位于38亿光年以外。

同一天,天文学家使用NASA的 钱德拉X射线天文台对这个莫名其妙的 爆发源进行了一次4小时的 曝光。钱德拉的 图象以10倍于雨燕的 精度为该天体定位,表明它位于哈勃拍摄过的 星 系 中央。

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这张GRB 110328A宿主星 系 (箭头所指)的 可见光照片是4月4日由哈勃太空望远镜的 宽视场照相机3号(Wide Field Camera 3)拍摄的 。星 系 位于38亿光年以外。大图请点击 图片提供:NASA/ESA/A. Fruchter (STScI)

巴尔的 摩(Baltimore)空间望远镜科学研究所的 安德鲁·弗鲁赫特(Andrew Fruchter)说:“我们知道银河系 内的 一些天体可以产生重复的 爆发,但是它们的 能量要比我们现在所见的 爆发低上数千到数百万倍。这次确实是很特别。”

马里兰州格林贝尔特(Greenbelt)NASA戈达德太空飞行中心的 雨燕卫星 首席科学家尼尔·格雷尔斯(Neil Gehrels)说:“我们热切地期盼着哈勃的 观测。爆发发生在星 系 的 中心,这告诉我们它最有可能与大质量黑洞相关。它解决了这一神秘事件的 一个关键问题。”

包括银河系 在内的 大多数星 系 都拥有中央的 黑洞,质量相当于太阳的 数百万倍,大型星 系 黑洞的 质量可能还要比这一数字大上1000倍。瓦解恒星 的 葬身黑洞质量可能轻于银河系 黑洞,后者的 质量相当于太阳的 400万倍。

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NASA的 钱德拉X射线天文台在4月4日完成了对GRB 110328A的 4小时曝光。X射线源的 中心相当于哈勃太空望远镜拍下的 宿主星 系 中心(以红色十字表示)。大图请点击 图片提供:NASA/CXC/ Warwick/A. Levan

先前天文学家探测过特大质量黑洞瓦解的 恒星 ,但是它们都没有表现出GRB 110328A这样的 X射线亮度以及光变。辐射源重复耀发了若干次。举例来说,4月3日之后,它发生了5次以上的 增亮。

科学家认为,X射线也许是来自粒子喷流中以接近光速的 速度运行的 物质的 ,喷流是由落向黑洞的 恒星 气体形成的 。

钱德拉观测的 领导者、英国华威(Warwick)大学的 安德鲁·莱文(Andrew Levan)说:“当下的 最佳解释是,我们正好沿着喷流的 径向朝下看。当我们径直沿喷流朝下看的 时候,亮度的 增加让我们可以看到其他情况下可能会忽略的 细节。”

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GRB 110328A在被雨燕卫星 发现之后几天又重复耀发了数次。这张图表给出了雨燕卫星 X射线望远镜记录下的 亮度变化。大图请点击 图片提供:NASA/Swift/Penn State/J. Kennea

亮度的 增加称作相对论性集束效应,当物体以接近光速的 速度几乎迎头飞驰而来的 时候就会发生这一现象。

天文学家计划再利用哈勃进行观测,看一看星 系 的 核心亮度是否发生了变化。

NASA的 戈达德中心管理着雨燕卫星 和哈勃望远镜,NASA设在阿拉巴马州亨茨维尔(Huntsville)的 马歇尔太空飞行中心管理着钱德拉望远镜。哈勃太空望远镜是与欧洲空间局合作建造运营的 。所有这三个任务的 科研运转都有许多全国和国际合作者的 参与。

(全文完)

Tags:伽玛暴 黑洞

责任编辑:Melipal

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