费尔米和斯威夫特“遭遇”伽马射线暴

邓如山 2023-04-01 23:03:30

一个令人叹为观止的超新星暴事件赢得了世界各地天文学家的满堂喝彩,遥远星系中的一颗死亡恒星喷发了伽玛射线,创下了迄今为止最大能量的天文记录。伽玛射线暴的英文缩写为GRB,天文学家将这一罕见亮度的伽玛射线暴命名为GRB130427A,它是天文学家曾经观测到的最高能量爆发的事件。NASA的戈达德太空飞行中心负责费尔米伽玛射线太空望远镜的运行管理,费尔米太空望远镜的研究人员朱莉·埃内里在马里兰州的绿地解释了天文观测的成果,他们默默地等待了很长的时间,终于遇到一次令人惊叹的伽玛射线暴,巨大的射线爆发照亮了周围的大片天空。

GRB130427A持续了很长时间,创下了迄今为止最长时间爆发的记录,太空天文台十分容易地观测到了伽马射线暴的壮观景象,甚至地面天文台也目睹了伽马射线暴的雄奇画面。太空天文台的观测活动仍在继续,在美国东部时间4月27日的凌晨3点47分发生了GRB130427A事件,费尔米伽玛射线检测器(GBM)立刻启动了观测程序,狮子星座内的一颗死亡恒星爆发了高光度的射线流束,NASA的斯威夫特太空天文台也迅速地对准了观测目标,仅在不到一分钟的时间就发出了超星新暴的警报。

费尔米大区域搜寻望远镜(LAT)记录了GRB130427A事件,爆发的能量至少为940亿电子伏特(GeV),相对于LAT之前记录的最高能量的大约3倍,汹涌澎湃的射线喷发持续了数个小时,LAT在一天的时间保持了良好的观测状态,创下了伽玛射线暴的最长时间观测记录。斯威夫特发出了快速而准确的定位指引,地面天文台随之启动了对GRB130427A的可见光、红外线和射电波段的天文观测,天文学家很快做出了射线源的判断,GRB130427A距离地球大约为36亿光年,遥远的超新星距离地球相对较近。

伽玛射线暴是宇宙中最为明亮的流体状物质的喷发,大质量恒星在演化的晚期耗尽了层层递进的核燃料,高温、高热的气体压强不足以抵抗大质量恒星自身的引力收缩,死亡恒星的核心区在自身重力的压力下迅速地坍塌成一个高致密性的黑洞,与此同时,从黑洞旋转轴的两端向外抛射出高能量的离子束流,向外喷发的速度几乎接近光速。天体物理学家还不能深入认识伽玛射线暴的细节性方面,粗浅的认识难以彻底解释宇宙中最为奇特的现象。强大无比的离子态喷流穿越了坍塌的死亡恒星,以摧枯拉朽和雷霆万钧之势冲向了周围浩瀚的太空,在太空大舞台留下雄奇伟岸的景致。

在坍塌恒星的内部穿越时,喷流与从死亡恒星上脱落的气体物质发生了剧烈冲撞,巨大的冲击和摩擦效应加大了超新星暴的亮度。古代的先民不懂得超新星暴的天文原理,通常以为在天空爆发的大团明亮星体是不祥之兆,预示了某种灾难的发生,“不祥之星”的出现与庆典活动的良辰吉日相冲突。超新星暴的能量随时间发生了衰减,从“熠熠生辉”逐渐地衰退为“夕阳西下”的余辉。GRB可能与地球的距离足够近,天文学家通常会在一周的时间观测超新星暴的过程,GRB130427A与地球的距离相对较近,通过地面天文台检测了GRB130427A的位置和属性,天文学家揭示了史上最强的伽玛射线暴和超新星的基本特征。

(编译:2021-5-7)

1 阅读:51

邓如山

简介:提升公民科学素质,弘扬科学文化,传播科普知识