光爆炸——空天宇宙伽馬射線暴
光爆炸——高能粒子背後的射線將成為地球的儲備
在這張合成衛星圖像中，伽馬射線(洋紅色)從仙后座A超新星殘骸中噴發出來。新的研究表明，宇宙中最神秘的伽馬射線爆發可能以類似的方式形成。
在這張合成衛星圖像中，伽馬射線(洋紅色)從仙后座A超新星殘骸中噴發出來。新的研究表明，宇宙中最神秘的伽馬射線爆發可能以類似的方式形成。(圖片來源:美國國家航空航天局/戈達德)
伽馬射線暴(以下簡稱：（伽馬射線暴）GRB)是宇宙中最亮、能量最大的光爆炸。據美國國家航空航天局(NASA)稱，由一次巨大的宇宙爆炸釋放出來的（伽馬射線暴）GRB，可以發出比地球上的太陽還要亮100萬萬億倍的光——而且，主要是科學家還無法解釋它們為什麼會發生。
部分問題在於，已知的伽馬暴都來自非常、非常遙遠的地方——通常距離地球數十億光年。有時，GRB的母星系是如此遙遠，以至於爆發的光似乎根本就不來自任何地方，短暫地從漆黑空曠的天空中閃過，幾秒鐘後就消失了。這些被一些天文學家稱為「空天」的伽馬暴，呈現了一個持續了60多年的宇宙之謎。但現在，9月15日發表在《自然》雜誌上的一項新研究，為這種強暴的起源提供了令人信服的數學解釋。
研究人員模擬了伽馬射線和其他強大的能量源(如宇宙射線)之間的相互作用，根據研究，所有星雲狀的空天爆發都可能是遙遠星系盤中大質量恆星爆炸的結果。
該研究的主要作者、坎培拉澳大利亞國立大學的天體物理學家馬特·羅斯在一份聲明中說：「我們模擬了宇宙中所有星系的伽馬射線發射，發現是恆星形成的星系產生了大部分的(空天)伽馬射線。」
這是一張伽馬射線天空的地圖，由美國宇航局的費米望遠鏡拍攝。空天（伽馬射線暴）GRB出現在地圖中心的上方和下方，地圖中心即銀河系的中心。
過去的爆炸
天文學家對空天伽馬射線之謎有兩種主要解釋。一種解釋是，當氣體落入位於宇宙中所有星系中心的超大質量黑洞時，就會產生射線。在這種情況下，當氣體粒子被吸入黑洞時，一小部分逃逸出來，並以接近光速的大噴射物質輻射出去。科學家認為，這些強大的噴流可能導致了伽馬射線暴。
另一種解釋則指向超新星的恆星爆炸。當巨大的恆星能量耗盡，爆發出猛烈的超新星時，並以接近光速的速度向周邊噴發粒子。這些高能粒子被稱為宇宙射線，然後與散落在恆星之間的氣狀星雲腹地的粒子碰撞，產生伽馬射線。
在新的研究中，研究人員通過模擬宇宙射線和各類型形成星系中星際氣體之間的相互作用，專注於第二種解釋。他們發現，伽馬射線發射的速率受到幾個關鍵因素的影響，包括星系的大小、恆星形成的速率(這影響了超新星的速率)以及每個超新星產生的宇宙射線的初始能量。
一旦該團隊有了一個模型，可以預測不同大小星系的（伽馬射線暴）GRB發生率，他們的模型與美國宇航局費米伽瑪射線空間望遠鏡彙編的伽瑪射線輻射的真實調查進行了比較。研究人員發現，他們的計算與觀測結果相符，恆星形成星系中的超新星可以解釋大部分(如果不是全部的話)空天（伽馬射線暴）GRBs。
羅斯說：「這是一個重要的里程碑，最終發現了伽馬射線的起源，解開了天文學家自20世紀60年代以來一直試圖解開的宇宙之謎。」
研究人員補充說，黑洞可能仍然是我們的衛星接收到的一些伽馬射線的來源。但對於神秘的空天的伽馬射線暴來說，貧瘠的洞穴就沒有必要了;宇宙遙遠角落的恆星爆炸足以解釋這一現象。
最初發表在《生活科學》雜誌上。
BY: Brandon Specktor
FY:Jane
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