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西媒:西班牙大型望遠鏡捕捉到宇宙最強光線

2019-11-22 06:11:01 參考消息網

參考消息網11月22日報道 西媒稱,伽瑪射線暴是宇宙中已知的最強大的爆發之一:一次伽馬射線暴釋放出的能量比太陽一生所釋放出的能量還要多,每秒鐘產生的能量與整個可見宇宙的全部星光總和相當。

據西班牙《阿貝賽報》網站11月20日報道,伽瑪射線暴是伽瑪射線強度短時間內突然增強隨后又迅速減弱的現象。科學家認為,它們是由中子星融合或超新星爆炸坍塌成黑洞產生的。

位于西班牙加那利群島拉帕爾馬島的穆查喬斯巖火山天文臺的“神奇伽馬射線望遠鏡”(MAGIC)系統中的兩架直徑為17米的切倫科夫望遠鏡探測到了這些爆發中最強的一次,叫做GRB 190114C,這一來自天爐座的伽馬射線暴是穿越45億光年抵達地球的,其光子能量甚至達到了可見光子能量的上萬億倍。

報道稱,這項發現是在日前發表于《自然》雜志上的兩篇獨立論文中宣布的。參與研究的科學家超過300位,花費了幾十年的時間。理論研究此前就預測,50多年前被發現的伽馬射線暴是兆電子伏特級別的超高能光子爆發。事實上,最新研究表明,伽馬射線暴比以前認為的還要強大。

爆發本身只持續幾秒鐘,但是它們發出的光芒能被某些望遠鏡捕捉到長達幾分鐘的時間,而射電望遠鏡可以觀測到它們幾個月甚至幾年。2019年1月14日,美國國家航空航天局的斯威夫特衛星和費米衛星分別發現了GRB 190114C爆發,并在22秒內通過電子警報將其在天空中的坐標發送給了世界各地的天文學家,包括西班牙穆查喬斯巖火山天文臺的科學家。

“MAGIC在伽馬射線暴發生僅50秒后就開始對其進行觀測。”該項目發言人拉茲米克·米爾佐揚表示。觀測開始后的最初幾秒鐘,望遠鏡檢測到了0.2至1兆電子伏特的超高能光子,這相當于地球上最強大的粒子加速器“大型強子對撞機”中的質子碰撞釋放的能量。其輻射的能量比可見光高上萬億倍,使得GRB 190114C成為宇宙中已知的最亮的超高能光子元。在爆發期間,其能量強度比這些能量中已知的最明亮的穩定源“蟹狀星云”高100倍。伽馬射線暴在隨后的“余暉”階段會隨著時間迅速減弱,爆發半小時后徹底消失。

安達盧西亞天體物理研究所的研究人員將來自全世界一些最強大的觀測站的數據進行了結合,例如哈勃太空望遠鏡、超大型望遠鏡(VLT)和智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波天線陣(ALMA),以解釋MAGIC觀測到的輻射并探究其中的產生機制。

通過這種方式,科學家已經能夠確定伽馬射線暴發生在與另一個稍大且非常緊密的星系相互作用的星系中心區域,這個過程觸發了強烈的恒星形成爆發。在這些現象中,不僅伽馬射線暴的宿主星系比通常的更龐大,而且坍縮恒星的周圍環境也比此類爆發的平均值更為密集。

數據分析表明,造成這種輻射的機制是所謂的“逆康普頓散射”,在該過程中,電子通過與現有光子的聚集碰撞來轉移能量,從而使它們的能量更高。(編譯/韓超)

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