几十年来最亮的伽马射线暴之一

几十年来最亮的伽马射线暴之一

GRB 260310A的艺术家想象图。一颗大质量恒星坍缩,发射出由狭窄超快核心(白色束流)包裹着更宽且更慢的喷流组成的喷流。喷气机朝远离地球。研究人员最初从喷气机外翼看到光,后来才从其能量核心看到光。插图展示了大型双筒望远镜拍摄的图像,显示了其宿主星系旁明亮的光学余辉(标记)。 图片来源:Fortuna / Yang / ERC BHianca

(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(安德鲁·保罗):一场令天文学家困惑的伽马射线暴(GRB)是过去20年中最明亮的宇宙光现象之一。尽管宇宙爆炸最初看起来异常微弱,但研究人员现在相信它实际上通过一束不比铅笔粗的光束向宇宙射出了约十亿年的太阳能。

意大利国家天体物理研究所的射电天文学家罗伯托·里奇说:“我们每年观测数百次伽马射线暴,但那些奇特的反而是最有信息量的。”

里奇和他的同事的研究成果在最近发表在《天体物理学杂志快报》上的一项研究中有详细介绍。3月10日,NASA的费米伽马射线空间望远镜观测到了一次后来被归类为伽马射线暴260310A的爆发。伽马射线暴最常发生在大质量恒星坍缩之后。当这种情况发生时,强大的物质喷流会以接近光速的速度发射到太空中。这些喷流与宇宙气体碰撞,产生可见光、无线电波和X射线中可见的余辉。

虽然伽马射线暴260310A的闪光持续时间不到一分钟,但天文学家注意到它产生的能量异常少。仅仅数小时内,这种情况发生了变化,伽马射线暴260310A的余辉变得极为明亮,一度超过了宿主星系的亮度。几周后,伽马射线暴的X射线发射再次变亮,并持续数月可观测。

“起初,我以为是另一个X射线源污染了我们的观测。但真正让他变得明亮的,是余晖的余韵,“研究合著者、天文学家杨宇翰回忆道。

随后,使用国际天文台和望远镜阵列的进一步观测证实,确实有超新星爆发了伽马雷暴。早期迹象显示其喷流朝向远离地球,尽管伽马射线读数相对基础,其可见光和X射线测量均在亮度前1%内。GRB 260310A在录得的无线电亮度方面也位列前5%。在审查数据后,天文学家们终于意识到发生了什么。

“我们是从侧面看的,”杨解释道。“随着喷气机减速,它的光线在更广泛的角度下变得可见,使我们能够从外缘到内核探查喷气机的形状。”

杨将大多数伽马射线暴观测比作直接看手电筒。虽然从该角度看光线最亮,但从较远处观察时光束可能会显得更暗。大多数伽马射线暴建模是基于直接观测点探测到的事件进行校准,但伽马伽马暴260310A不同。

“这次爆发让我们有机会看穿那道光芒,”杨说。

天文学家推测,伽马射线暴260310A可能起源于一个具有极窄且带电核心、被更宽且较慢流出的喷流所包围的喷流。如果属实,早期余辉理论上可追溯到喷气机机翼,而增强的X射线相位则来自薄核心。

虽然解读花了些时间,GRB 260310A提供了一个罕见的伽马射线暴窗口。这样的机会虽罕见,但团队希望在不久的将来利用更强大的工具,如最近建成的维拉鲁宾天文台,找到更多机会。

“我们可以解释这次爆发的各个特征,但要把它们全部放进同一个画面中却难得多,”里奇补充道。




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