“有史以来最亮的”伽马射线暴震撼太空

Daphane

來源:大纪元


长伽马射线暴形成过程示意图。恒星核心物质塌缩成一个黑洞（图中左侧），黑洞以近光速发出喷流，与原有恒星外层物质碰撞而形成伽马射线。(NASA's Goddard Space Flight Center)

【大纪元2023年05月02日讯】（大纪元记者林达编译报导）天文学家最近观测到有史以来最亮的一次爆炸。此次爆炸被正式名称为GRB 221009A，昵称是“BOAT”（brightest of all times），它是一个伽马射线暴（GRB），即：一颗巨大恒星死亡时产生的高能闪光。天文学家称，BOAT事件很有意义，因其打破了人类对宇宙的认知。
这次爆炸是自人类文明开始以来最明亮的X射线和伽马射线能量爆发。它比以前观察到的任何东西都要亮70倍。描述这一结果及其它与此爆发相关的论文于3月发表在《天体物理期刊快讯》（The Astrophysical Journal Letters）上。
“这种明亮的爆发每10,000年才会到达地球一次，”参与探测的路易斯安那州助理教授、天文学家埃里克·伯恩斯（Eric Burns）说。
当一颗大质量恒星耗尽燃料坍缩成黑洞时，就会出现“长”伽马射线暴——持续时间超过两秒。这种灾难性的坍缩导致强大的物质流喷出，与原本存在的恒星周围的气体相碰撞，产生高能伽马射线。如果喷流直接指向地球，我们就可以看到这次爆炸。
天文学家一直在监测天空中的GRB和其它明亮、短暂的高能光爆发——此次爆炸就是这样找到的。与NASA 的尼尔·格雷尔斯雨燕天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）合作的研究团队每次都会接到通知，捕捉到爆炸的天文望远镜叫做：爆炸警报望远镜（Burst Alert Telescope，BAT）。
“这个亮度足以触发BAT两次，”宾夕法尼亚州立大学天文学家、GRB 221009A论文主要作者之一玛雅·威廉姆斯（Maia Williams）说。
对爆发的初步检测是基于从雨燕天文台卫星上的紫外线及光学望远镜和NASA的费米伽玛射线太空望远镜（Fermi Gamma-Ray Space Telescope）所收集的数据。同时，有二十多个卫星上的仪器都观测到它，其中包括国际空间站上的NICER X射线望远镜、NASA的NuSTAR X射线望远镜、NASA的新型成像X射线偏振探测器（IXPE）卫星，等等。
凭借这些信息，天文学家意识到这是一个“比往常更为复杂的伽马射线爆”，没有参与这项发现的西北大学天文学家胡·希尔斯（Huei Sears）说。
为什么这么亮？首先，它就在附近（大约有19亿光年远），这增加了光亮的威力，但其亮度高不仅仅是因为距离很近。天文学家怀疑从黑洞发出的喷流比平时更窄，就像喷水管那样，水流越细，喷得越远。然而，为什么喷流会很窄尚没有解释。
“从科学上讲，此次大爆炸已经证明现有的大部分模型都是不完整的，”伯恩斯说。
伽马射线暴在其最初时刻是最亮的，但余辉会持续很长的时间——就本次爆炸而言可能是几年。威廉姆斯及其团队计划尽可能继续每周一次通过雨燕天文台进行观察。他们还将使用NASA的詹姆斯韦伯 （James Webb）和哈勃太空望远镜来观察其它波段，尽可能捕捉这一罕见事件的余波。
“BOAT是如此重要，它让我们眼界大开，”参与探测的阿拉巴马大学天体物理学家萨拉·达莱西 （Sarah Dalessi）说，“这真是千载难逢的好机会。”