20191121哈伯太空望遠鏡研究有史以來能量最高的伽瑪射線爆發

2019/11/21 199 天文探索 , 太空望遠鏡

美國國家航空暨太空總署(NASA)哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)使天文學家們窺視了宇宙中有史以來最活躍的爆發點-伽瑪射線爆發(GRB),其強度比可見光強一兆倍。那是因為在幾秒鐘內,伽瑪射線爆發發出的能量超過了太陽在整個 100 億年生命中所提供的能量。

2019 年 1 月,包含 NASA 的 Swift 和 Fermi 望遠鏡以及加那利群島上的神奇伽馬射線望遠鏡(MAGIC)在內的一系列望遠鏡檢測到了非常明亮且持續時間很長的伽瑪射線爆發。哈伯太空望遠鏡進行了後續觀察,以研究伽瑪射線爆發周圍的環境,並找出這種極端釋放是如何產生的。

第一作者(Lead author)之一,荷蘭拉德布德大學天文物理學院數學、天體物理學和粒子物理系(Andrew Levan of the Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics Department of Astrophysics at Radboud University in the Netherlands)的安德魯·萊文(Andrew Levan)解釋說「哈伯太空望遠鏡的觀察表示,這個特殊的爆發位於非常密集的環境中,就在距離 50 億光年遠的明亮星系中間。這真的很不尋常,這表示這個集中的位置可能是它產生這種異常強大的光的原因。」。


▲ 新觀測結果來自美國國家航空暨太空總署(NASA)的哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope),其研究了強大的伽瑪射線爆發 GRB 190114C 的性質。如圖所示,伽瑪射線爆發是宇宙中最強大的爆炸。它們以伽瑪射線釋放出大部分的能量,這種射線比我們用眼睛看到的可見光更有能量。哈伯的觀測表示這個特殊的爆發可表現出如此強大的能量,是因為這顆坍縮的恆星正處於一個非常密集的環境中,正好位於 50 億光年遠的明亮星系中間。(圖片來源:NASA, ESA and M. Kornmesser)

西班牙安達盧西亞天文台的第一作者(Lead author)安東尼奧·德烏加特·波斯蒂戈(Antonio de Ugarte Postigo)解釋說:「科學家長期以來一直試圖觀察來自伽瑪射線爆發的高能量發射。」「哈伯太空望遠鏡對該地區伴隨的較低能量輻射的這一新觀測是我們了解伽瑪射線爆發[及其]周圍環境的重要一步。」

哈伯太空望遠鏡的補充觀測表示,伽瑪射線爆發生在一個巨大星系的中心區域內。研究人員說,這是一個比通常觀察到的伽瑪射線爆中更密集的環境,對於觀察到的超高能量發射的產生可能是很重要的原因。伽瑪射線爆的宿主星系實際上是一對碰撞星系。星系的相互作用可能有助於產生爆發。

從這物體觀測到的某些輻射被稱為「GRB 190114C」,其具有有史以來為止觀測到的最高能量。研究人員說,很長時間以來,科學家一直試圖觀察伽瑪射線爆發所產生如此高的能量,因此這種觀測被認為是高能量天體物理學(high-energy astrophysics)中的一個里程碑。

先前的觀察表示,要獲得這種能量,必須從一顆坍塌的恆星以光速的 99.999% 發射物質。 然後,這種物質被迫通過環繞恆星的氣體,從而引起電擊,進而產生伽瑪射線爆發。

✎ 參考資料 · References

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