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迄今观测到的最亮伽马暴!比以往最亮纪录提升了50倍
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来源:上观新闻 作者:黄海华 2023-03-29 06:32
摘要:伽马暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象

还记得去年10月观测到的迄今最亮伽马射线暴吗?其亮度当时被预估比以往人类观测到的最亮伽马暴亮了10倍以上。

事实比预估更让人震撼!北京时间3月29日凌晨,中国科学院高能物理研究所与全球40余家科研机构联合发布对迄今最亮伽马暴的研究成果。他们不仅发现其具有迄今观测到的最大亮度,将伽马暴的亮度纪录提升了50倍,而且发现其各向同性能量也打破纪录,相当于在1分钟内释放了8个太阳质量的全部能量,对这一天体爆发研究做出了独特贡献。

伽马暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象,包括两种类型,一类产生于大质量恒星的核心坍缩爆炸,持续时间通常长于2秒,迄今最亮伽马暴即属于此类;另一类产生于两颗极端致密天体(中子星、黑洞等)的合并爆炸,持续时间通常短于2秒,并同时发出引力波。这两类天体爆炸均能产生一颗黑洞或中子星等极端致密天体,其通过极强引力吞噬周围物质并以接近光速从两极喷射物质,形成一对相反方向的喷流。只有喷流恰好对准地球时,人类才有机会探测到这些辐射。

自1967年发现首个伽马暴以来,人类已探测到近万例伽马暴。2022年10月9日,包括中科院高能所牵头建造的空间和地面观测设备在内的全球众多天文设施均观测到这个迄今最亮的伽马暴(编号GRB 221009A),其产生于距离地球24亿光年的宇宙深处。


 迄今发现的最亮伽马射线暴想象图

中科院高能所熊少林研究员介绍,我国专门为探测伽马暴和引力波电磁对应体而建造的极目空间望远镜,联合我国首台空间X射线天文望远镜慧眼卫星,精确刻画了该最亮伽马暴从前兆辐射到主暴、耀发以及早期余辉的各关键阶段的辐射性质。

这个伽马暴看上去究竟有多亮?美国内华达大学拉斯维加斯分校张冰教授介绍,一个亮源有两种可能性,一是离地球比较近,二是源本身的能量和光度极大。该伽马暴距离地球24亿光年,相对而言离地球比较近。那么,它本身的能量和光度如何?据介绍,基于极目空间望远镜的精确观测数据,研究团队发现该伽马暴本身的能量和光度也是史上最亮,相比之前的伽马暴最亮纪录提升了50倍。与此同时,研究团队还发现,假如这个伽马暴向各个方向发出相同的能量,那么所有伽马射线总能量超过了10的55次方尔格,相当于在1分钟内释放了8个太阳质量的全部能量。   

通过慧眼卫星和极目空间望远镜的联合观测,研究团队推测,该伽马暴的余辉由慢衰减到快衰减的拐折出现得非常早,这意味着产生伽马射线的喷流非常狭窄,是人类探测到的最狭窄的伽马暴喷流之一。这可能是该伽马暴看上去极端明亮的原因之一。

题图来源:慧眼卫星和极目空间望远镜观测迄今最亮伽马暴示意图
文中图片由受访者提供
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