天文學家在古星系中心檢測到長伽馬射線爆發
一個國際天文學家小組首次在古老星系中心附近觀察到長伽馬射線爆發。這是相當不尋常的,因為這種伽馬射線暴通常發生在大質量恆星坍塌或中子星長時間相互繞轉時,而古代星系的中心不存在這樣的恆星。由拉德堡德大學安德魯·萊文(Andrew Levan)領導的研究小組在《自然天文學》上發表了他們的發現。
一個國際天文學家小組在一個古老的星系中發現了一次長伽馬射線爆發,這可能是由兩顆獨立的中子星合併引起的,這挑戰了對此類爆發原因的傳統理解。該團隊使用多台望遠鏡分析了2019 年的爆發,儘管考慮了其他潛在原因,但他們希望未來的觀測能夠澄清該現象的起源。
過去普遍的共識是,只有當一顆非常重的恆星在其生命末期塌縮成超新星時,才會發生至少幾秒鐘的長伽馬射線爆發。2022年,當兩顆一生都互相繞轉的大恒星最終變成中子星並碰撞成千新星時,發現了長伽馬射線爆發的第二個潛在觸發因素。現在到了2023 年,長伽馬射線暴似乎可以以第三種方式發生。
“我們的數據表明,這是兩顆獨立的中子星合併的情況。 因此,中子星並不是一生都在一起的。”首席研究員安德魯·萊文(拉德堡德大學)說道。“我們懷疑中子星是被銀河系中心許多周圍恆星的引力推到一起的。”
研究小組研究了尼爾·蓋爾斯·斯威夫特天文台於2019 年10 月19 日觀測到的伽馬射線爆發的後果。他們使用智利的雙子座南望遠鏡、加那利拉帕爾馬島的北歐光學望遠鏡和哈勃太空望遠鏡。
他們的觀察表明,爆發是在一個古老星系中心附近引起的。這提供了兩個指向兩個來源合併的論據。
第一個論點是,古代星系中幾乎不存在可以塌縮成超新星的重恆星,因為重恆星通常出現在年輕星系中。此外,超新星會發出明亮的可見光,這在本例中沒有被觀察到。
第二個論點是星系中心是繁忙的地方。有數十萬顆普通恆星、白矮星、中子星、黑洞和塵埃雲都圍繞著超大質量黑洞運行。總共代表了超過1000 萬顆恆星和天體擠在幾光年寬的空間中。“這個區域相當於我們的太陽和下一顆恆星之間的距離,”萊文解釋道。“因此,在星系中心發生碰撞的可能性比我們所在的郊區高得多。”
研究人員仍在為其他解釋留下空間。長時間的伽馬射線爆發也可能是由於中子星以外的緻密天體(例如黑洞或白矮星)的碰撞造成的。未來,研究人員希望能夠在引力波的同時觀測長伽馬射線爆發。這將幫助他們對輻射的來源做出更明確的陳述。