獅子座爆發異常射線,有史以來最亮,專家稱一個世界已消失

天文 航空航天 星座 科學 宇宙印象 2017-08-01

獅子座爆發異常射線,有史以來最亮,專家稱一個世界已消失

宇宙印象 深度科普欄目第480期 今年早些時候,獅子座附近發出的一縷神祕的光實際上是有史以來最明亮的伽馬暴,由極強的恆星爆炸引發。4月27日,包括美國國家航空航天局(NASA)的Swift衛星在內的幾顆衛星和費米伽瑪射線太空望遠鏡觀測到了一次異常明亮的伽馬爆。研究人員說,這次爆炸釋放出高能粒子,以光速傳播。丹麥哥本哈根大學尼爾斯玻爾學院的天體物理學家Daniele Malesani稱,這次的伽瑪暴極其明亮,像一個怪物,也是Swift衛星觀測到的最強伽瑪暴之一。

伽馬暴或GRB,是宇宙中最強的爆炸,往往標誌著一顆大質量恆星的毀滅。爆炸前的恆星看不見,但是恆星演化成超新星,發生爆炸會產生伽瑪暴。伽馬暴通常很短但非常明亮,預示著一個恆星世界已消失。然而,地面上望遠鏡很難觀測到它們,因為地球大氣層會吸收伽馬射線。年初發現的極其明亮的伽馬爆,正式被命名為GRB 130472a,發生爆炸的這顆恆星位於距地球36億光年的星系中。雖然距離很遙遠,但這不到曾經觀測到過的伽瑪暴的距離的一半。

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這次伽瑪暴使天文學家首次確定伽瑪暴和超新星爆炸可以同時發生,英國萊斯特大學的天文學家認為,通常伽瑪暴因距離地球太遠,觀測到時通常信號很弱。然而這次伽瑪暴距地球很近,意味著可以接收到很強的信號。這種情況,我們並沒遇到過。伽馬射線爆發產生的噴流是由一顆大質量恆星自身坍塌並在其中心形成一個黑洞而形成的。這使恆星膨脹成超新星發生爆炸。在研究了此次伽瑪暴之後,科學家們確定,產生伽瑪暴的恆星大小是太陽的三到四倍,但質量是太陽質量的20到30倍,這顆恆星之前已經在快速旋轉。

伽瑪暴是怎麼樣引起恆星內部核外部衝擊波的,尚不清楚。雖然科學家們對伽瑪暴有了更清晰的認識,但這個問題仍沒解決。例如,空間望遠鏡探測到的光子和高能伽馬射線比理論模型預測的伽馬爆要多的多。研究人員正在研究為什麼GRB 130472a的能量級與現有的伽瑪射線暴模型的預測不匹配,他們的結果可能會使關於粒子加速理論更加精細,這也有助於天文學家更好地預測宇宙事件的“行為”。

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這次伽瑪暴的爆炸物質接近光速運動,使得我們可以觀察相對論性粒子。這是在實驗室中不可能做到的,所以連科學家都真的不知道它會發生什麼,這是模型中未知的主要假設之一,這些觀測對模型提出了挑戰。

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