一万亿电子伏!

作者: Gavin

来源: http://theconversation.com/a-collapsing-star-in-a-distant-galaxy-fired-out-some-of-the-most-energetic-gamma-rays-ever-seen-127114

发布日期: 2019-11-21

三篇发表于《自然》杂志上的新研究显示,伽马射线的能量比我们所知道的还要高得多,而且爆发之后的余辉所持续的时间也要比我们所知道的要长得多。天文学家通过MAGIC望远镜观测到了能量高达一万亿电子伏的伽马射线,这些发现表明,关于伽马射线暴,需要被探索和理解的地方还有很多。

2019年1月14日,MAGIC望远镜捕捉到了伽马射线暴释放出的高能光子。在宇宙中,当某些特定类型的恒星走向生命的终点时,会经历一次异常剧烈的爆炸,释放出宇宙中最璀璨明亮的烟火——伽马射线暴。这种强烈的射线暴在一秒钟内释放的能量相当于太阳一生所释放的能量。伽马射线就像可见光的粒子,但每个高能射线所携带的能量都是可见光的1000亿倍。

11月20日,三篇发表于《自然》杂志上的新研究显示,伽马射线的能量比我们所知道的还要高得多,而且爆发之后的余辉所持续的时间也要比我们所知道的要长得多。

天文学家认为,至少有一部分伽马射线暴是由超大质量恒星的坍缩引起的。许多恒星会在超新星爆炸中结束自己的生命,但那些极重的恒星可以产生更大的爆炸——极超新星。在这个过程中,恒星的核心会坍缩成为一个快速旋转的黑洞。周围的气体会在黑洞周围形成一个旋转的圆盘,然后产生一个狭窄且强烈的辐射喷流。如果喷流指向地球,我们就可以看到一个明亮的伽马射线暴,通常持续时间不超过一两分钟。

2018年7月20日,伽马射线和X射线卫星向全世界的天文学家发出通知,提醒他们关注一个新的伽马射线爆——GRB 180720B。这是一次异常强烈的爆炸,持续了大约50秒的时间,这对伽马射线暴来说是一个相对较长的时间,它意味着一颗大质量恒星的死亡。在警报发出之后,散落在世界各地的几个天文台立即开始对传来射线暴的天空方向进行观测。大约10个小时后,位于纳米比亚的HESS伽马射线望远镜发现了这个点。

尽管10个小时过去了,HESS仍然能够观测到爆炸后的余辉,其中还包括一些能量极高的伽马射线,能量介于1000亿 - 4400亿电子伏之间(此前的最高纪录是在2013年探测到的980亿电子伏)。

在三篇刚发表的论文中,也有关于伽玛射线暴GRB 190114C的观测结果。这是通过位于加那利群岛上的MAGIC望远镜观测到的数据。

MAGIC的天文学家探测到了能量更高的伽马射线,其中有的是我们目前为止所见过的能量最高的——能量高达一万亿电子伏!这些探测表明,关于伽马射线暴,需要被探索和理解的地方还有很多。但这些发现让我们更加确信,我们对伽马射线暴的探测方法正在不断进步。当现在仍在建造中的更灵敏的CTA切伦科夫望远镜阵在未来投入使用时,我们将有机会解开更多关于伽玛射线暴的谜题。

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