天文學家發現比可見光亮一萬億倍的宇宙大爆炸

天文在線 發佈 2021-08-03T08:54:22.754905+00:00

天文學家發現了比可見光亮一萬億倍的宇宙大爆炸,這可以說是我們首次捕捉到的宇宙燈光秀現場。庫恩告訴我們,「MAGIC望遠鏡選了個好時機,而伽馬射線爆發正好在附近發生。

天文學家發現了比可見光亮一萬億倍的宇宙大爆炸,這可以說是我們首次捕捉到的宇宙燈光秀現場。

帕森特·拉賓攝於2019年11月20日,歸於實驗、衛星、空間科學與恆星類

巨大且超重的恆星註定將轟轟烈烈地暴亡。當一顆重恆星的燃料逐漸耗盡,它的核心就會向自身塌縮,從而產生巨大的熱量。隨著溫度升高,核心層發生內爆。伴隨著塌縮的完成引起一次最強有力的爆炸,而這次爆炸產生的強光之亮,足以使其整個宿主星系黯然失色。

這種星爆是一次伽馬射線爆發,一場空前壯觀的銀河系外宇宙燈光秀。目前,科學家們注意到,這些爆炸之一產生的伽馬射線爆發似乎比其他所有的都更為耀眼。

被稱為GRB 190114C的伽馬射線爆發比可見光亮一萬億倍,高達2000到10000億電伏特。雖然之前類似爆炸的餘暉也曾經被科學家們觀測到,但這是有史以來的第一次現場觀測。

關於這次發現詳情的兩篇文章刊登在自然雜誌上。

天文學家們於2019年1月14日觀測到的伽馬射線爆發

這是團隊協作的成果。納米比亞的高能立體視覺系統(HESS)望遠鏡於2018年7月首次觀察到了一次大型伽馬射線爆發的一點餘暉。幾個月後,位於卡納里島拉帕瑪的大氣伽馬成像切倫科夫(MAGIC)望遠鏡從同一爆發源觀測到了更早,更亮的爆發。

保羅·庫恩,一名倫敦大學學院的穆拉德空間科學實驗室的研究者兼其中一項研究的合作者指出:是最初的觀測數據給出了他們能夠成功觀測到伽馬射線爆發的正確方向。

「我覺得我們只是足夠幸運,恰逢其時。」庫恩告訴我們,「MAGIC望遠鏡選了個好時機,而伽馬射線爆發正好在附近發生。」

經過識別,本次爆發發生在約70億光年處——近在地球的觀察範圍之內。儘管伽馬射線是巨量的能量風暴而且非常明亮,天文學家們還是很難觀測它們。因為我們所知的爆發要麼發生在非常遙遠的星系,要麼觀測視野被半道上的星系或者其他宇宙天體阻礙了。

「身為天文學家,你不可能掌控宇宙之所為。」庫恩說,「但是觀察發生之現象,可以證實我們對地球的所知,可以證實我們已有的猜想。」

伽馬射線的爆發發生在巨大的,超重的恆星向自身塌縮的過程中

上世紀60年代,在一次地球上的秘密核武器試驗中,軍用衛星捕捉到了高能量爆發的驚鴻一瞥,伽馬射線爆發因此被首次發現。但更清楚的觀測卻困難重重。

年復一年,科學家們一直困惑於它們來自哪裡。直到上世紀90年代他們才證實:伽馬射線爆發可能發生在我們星系之外更遙遠的太空中。

一位藝術家對伽馬射線爆發的印象

「它們並不常見。」庫恩說,「我們觀察到一些很遠的爆發,但並不多,因為它只有在真的非常重的恆星瀕亡時才會發生。」

關於伽馬射線,我們所知的大多是基於地球上的一些試驗。模型顯示,伽馬射線爆發分為短期和長期兩種,短至數秒,長達幾分鐘。這次新的觀測證實了這一假設。

「這給了我們自信:地球上的物理現象可以進一步推廣到外太空,推廣到恆星們。」庫恩說,「我們從一點一滴開始,學習著宇宙的一切如何和諧地運轉,但是宇宙浩瀚無邊,學者任重而道遠。」

作者: inverse

FY: 萊利

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