天文學家在劇烈的恆星爆炸後發現創紀錄的伽馬射線暴
據外媒CNET報導,當一顆比我們的太陽大許多倍的巨大恒星坍塌成一個黑洞時,它會釋放出不可思議的能量。巨大的能量爆發被稱為伽瑪射線暴(GRB),通常產生與太陽在其整個生命週期內相同的能量。天文學家最近目睹了遙遠宇宙中的兩個GRB爆發出有史以來最高的能量,從而為理解這種現像開闢了新途徑。
在11月20日發表在《自然》雜誌上的三篇論文中,來自全球各地研究人員的合作報告了兩個爆發的極端爆發特徵:GRB 190114C和GRB 180720B。通常,GRB發出的能量射線處於keV範圍內,天文學家已經看到它們產生低於100GeV範圍內的脈衝,但是GRB 190114C的測量值高出10倍,在0.2-1 TeV範圍內。
大型強子對撞機的質子測試對撞能級此前曾達到了13TeV,能夠把質子加速到6.5 TeV的能量。潛伏在蟹狀星雲中央的中子星一直在以450 TeV的速度發射伽馬射線能量。但這是天文學家首次從伽馬射線暴中檢測到TeV級的伽馬射線。
國際射電天文學研究中心的天文學家Gemma Anderson表示:“理論上講,所有GRB都產生TeV伽馬射線,但我們的技術只有到現在才足夠先進,我們才能在其消失之前對其進行檢測。”
GRB 190114C首先於2019年1月14日被美國宇航局(NASA)的尼爾·蓋勒斯·斯威夫特天文台和費米伽馬射線太空望遠鏡所發現。此後科學家借助大氣伽瑪切倫科夫成像望遠鏡(MAGIC)進行觀測。世界各地的研究人員繼續合作關注該事件,並以各種不同的波長(無線電,紅外,光學和X射線)對其進行了觀察。
Anderson表示:“世界上所有的GRB天文學家都感到非常興奮,因為這是頭一次遇上這樣的事情。”
來自澳大利亞的Anderson、其他研究人員與負責澳大利亞射電望遠鏡緻密陣的科學家取得聯繫,以監測事件和“餘輝”。Anderson和她的團隊還與南非SKA探路者望遠鏡合作,研究了GRB 190114C的高低射頻爆發。
將所有數據匯總在一起,就可以記錄和分析排放光譜。結果有助於證明有關GRB產生的輻射種類的長期理論。科學家稱其為“革命性發現”。
團隊將繼續觀測伽馬射線暴,但Anderson指出,許多高能量“光”已經消失了。她說:“我們現在僅從中檢測到能量非常低的無線電光,但很快它將完全消失,因此我們只能看到來自其宿主星系的光學和無線電光。”
Anderson表示:“是否所有GRB都會產生TeV伽馬射線,這是我們現在要探索的重大科學問題之一。”