西媒:西班牙大型望远镜捕捉到宇宙最强光线
参考消息网11月22日报道 西媒称,伽玛射线暴是宇宙中已知的最强大的爆发之一:一次伽马射线暴释放出的能量比太阳一生所释放出的能量还要多,每秒钟产生的能量与整个可见宇宙的全部星光总和相当。
据西班牙《阿贝赛报》网站11月20日报道,伽玛射线暴是伽玛射线强度短时间内突然增强随后又迅速减弱的现象。科学家认为,它们是由中子星融合或超新星爆炸坍塌成黑洞产生的。
位于西班牙加那利群岛拉帕尔马岛的穆查乔斯岩火山天文台的“神奇伽马射线望远镜”(MAGIC)系统中的两架直径为17米的切伦科夫望远镜探测到了这些爆发中最强的一次,叫做GRB 190114C,这一来自天炉座的伽马射线暴是穿越45亿光年抵达地球的,其光子能量甚至达到了可见光子能量的上万亿倍。
报道称,这项发现是在日前发表于《自然》杂志上的两篇独立论文中宣布的。参与研究的科学家超过300位,花费了几十年的时间。理论研究此前就预测,50多年前被发现的伽马射线暴是兆电子伏特级别的超高能光子爆发。事实上,最新研究表明,伽马射线暴比以前认为的还要强大。
爆发本身只持续几秒钟,但是它们发出的光芒能被某些望远镜捕捉到长达几分钟的时间,而射电望远镜可以观测到它们几个月甚至几年。2019年1月14日,美国国家航空航天局的斯威夫特卫星和费米卫星分别发现了GRB 190114C爆发,并在22秒内通过电子警报将其在天空中的坐标发送给了世界各地的天文学家,包括西班牙穆查乔斯岩火山天文台的科学家。
“MAGIC在伽马射线暴发生仅50秒后就开始对其进行观测。”该项目发言人拉兹米克·米尔佐扬表示。观测开始后的最初几秒钟,望远镜检测到了0.2至1兆电子伏特的超高能光子,这相当于地球上最强大的粒子加速器“大型强子对撞机”中的质子碰撞释放的能量。其辐射的能量比可见光高上万亿倍,使得GRB 190114C成为宇宙中已知的最亮的超高能光子元。在爆发期间,其能量强度比这些能量中已知的最明亮的稳定源“蟹状星云”高100倍。伽马射线暴在随后的“余晖”阶段会随着时间迅速减弱,爆发半小时后彻底消失。
安达卢西亚天体物理研究所的研究人员将来自全世界一些最强大的观测站的数据进行了结合,例如哈勃太空望远镜、超大型望远镜(VLT)和智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵(ALMA),以解释MAGIC观测到的辐射并探究其中的产生机制。
通过这种方式,科学家已经能够确定伽马射线暴发生在与另一个稍大且非常紧密的星系相互作用的星系中心区域,这个过程触发了强烈的恒星形成爆发。在这些现象中,不仅伽马射线暴的宿主星系比通常的更庞大,而且坍缩恒星的周围环境也比此类爆发的平均值更为密集。
数据分析表明,造成这种辐射的机制是所谓的“逆康普顿散射”,在该过程中,电子通过与现有光子的聚集碰撞来转移能量,从而使它们的能量更高。(编译/韩超)
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