最強(qiáng)伽馬射線暴:光子能量超此前紀(jì)錄10倍!
伽馬射線暴一直以來被人們稱為宇宙最強(qiáng)射線,然而關(guān)于它本身仍圍繞著許多謎團(tuán)。近日,俄羅斯下諾夫哥羅德應(yīng)用物理研究所教授葉夫根尼·德里希夫和以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)教授茨維·皮蘭通過整合觀測(cè)資料,揭示了伽馬射線暴的輻射機(jī)制的細(xì)節(jié)。 此次發(fā)現(xiàn)源于日前探測(cè)到的GRB 190114C,這是45億年前遙遠(yuǎn)星系中的一次耀眼的爆炸?茖W(xué)家利用位于西班牙的MAGIC大氣切倫科夫望遠(yuǎn)鏡首次探測(cè)到了伽馬射線暴甚高能光子的輻射,并揭示了這些光子的輻射模型。 黑洞形成后的能量爆發(fā) “伽馬射線暴,又稱伽馬暴,是宇宙中一種伽馬射線強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)突然增強(qiáng),隨后又迅速減弱的現(xiàn)象!蹦暇┐髮W(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授王祥玉在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示,伽馬暴的時(shí)間不長(zhǎng),通常只有幾十秒,能量主要來自伽馬射線。伽馬射線是波長(zhǎng)小于0.1納米的電磁波,是一種比X射線能量還高的輻射。 人類首次探測(cè)到伽馬暴,是1967年美國(guó)Vela衛(wèi)星在核爆炸監(jiān)測(cè)過程中由克萊貝薩德爾等人無意中發(fā)現(xiàn)的。自此,伽馬暴便成為了人們一直關(guān)注的焦點(diǎn),幾顆專用衛(wèi)星隨即發(fā)射用于探測(cè)伽馬暴的起源。截至2015年,人們已經(jīng)觀測(cè)到了2000多例伽馬暴。 伽馬暴分為時(shí)間小于2秒的短暴與時(shí)間大于2秒的長(zhǎng)暴。起源不同,伽馬暴的性質(zhì)就不同。目前科學(xué)界對(duì)這兩類伽馬暴的起源問題已經(jīng)有了比較清楚的認(rèn)知。 長(zhǎng)暴一般被認(rèn)為是在超大質(zhì)量恒星耗盡核燃料時(shí)發(fā)生的。當(dāng)恒星的核心坍縮為黑洞后,像噴泉一樣的物質(zhì)噴流以接近光速的速度向外沖出,這個(gè)過程就會(huì)產(chǎn)生伽馬射線爆發(fā)。而短暴,研究人員認(rèn)為,是由兩個(gè)中子星碰撞產(chǎn)生的。當(dāng)兩個(gè)中子星碰撞時(shí)也會(huì)產(chǎn)生黑洞,像長(zhǎng)暴一樣,也有噴流以接近光速的速度向外沖出,進(jìn)而形成伽馬暴。 物理學(xué)家通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)強(qiáng)大的伽馬暴能夠殺死一定范圍內(nèi)的宇宙生命。發(fā)生在4.5億年前的奧陶紀(jì)大滅絕是地球五大歷史事件之一,導(dǎo)致海洋物種數(shù)量急劇下降。有證據(jù)表明,這一巨變發(fā)生在冰河時(shí)代,而伽馬射線爆發(fā)可能是觸發(fā)此次大規(guī)模滅絕事件的原因之一。 來自早期宇宙的高能閃光 伽馬暴之所以廣受關(guān)注,是因?yàn)樗奈锢項(xiàng)l件比較極端。一方面是伽馬暴在短時(shí)間內(nèi)釋放的能量很大。“由于單位時(shí)間內(nèi)釋放巨大能量,伽馬暴是宇宙中最明亮的爆炸,是來自外太空的短暫而強(qiáng)烈的高能輻射閃光。”王祥玉說。另一方面是噴流的速度特別快,接近光速。這些極端條件使伽馬暴成為目前天文學(xué)中比較重要的研究領(lǐng)域之一。由于伽馬暴形成于宇宙早期階段,科學(xué)家們可以利用它來研究早期宇宙的性質(zhì)。 |