宇宙中最強爆炸 迄今最高能量伽馬暴被發現

 2019 年 11 月 22 日

宇宙中最強爆炸 迄今最高能量伽馬暴被發現

GRB 190114C 處理圖（Credit:ESA/Hubble, M. Kornmesser）

伽馬射線暴（簡稱伽馬暴）是宇宙中已知的最強爆炸。最新研究表明，伽馬暴產生的能量甚至比天文學家以前意識到的還要強。

這項新研究發表於 2019 年 11 月 20 日《自然》雜志上的三篇論文中。

據 CNN 以及 Space.com 報導，文章作者之一，德國電子加速器研究中心（ DESY ）的伽馬射線天文學首席科學家大衛·貝格（ David Berge ）說：「伽馬暴是宇宙中已知的最強大的爆炸，在幾秒鐘就可以釋放出比太陽在其整個生命周期中發出的能量還要更多。伽馬暴的超強輻射幾乎可以穿越整個可見宇宙。」

目前理論認為，伽馬暴是巨型恆星死亡或中子星或黑洞的合併導致的，屬於宇宙中一種極為劇烈的星體變更過程。

這種劇烈現象開始於非常明亮的伽馬射線閃光，持續毫秒至幾分鐘不等。接下來是持續數月甚至數年的多波段餘輝。

先前的研究表明，伽馬暴可能會產生非常高能量的伽馬射線。但是之前科學家們從未發現這種高能伽馬射線，即能量高於 1000 億電子伏特的光子。

這次新發現的伽馬暴有兩個，一個在 2018 年 7 月（編號為 GRB 180720B ），另一個在 2019 年 1 月（編號為 GRB 190114C ）。美國國家航空航天局（ NASA ）發射的費米伽瑪射線衛星（ Fermi Gamma-Ray Space Telescope ）首先看到了爆發並向全球發布了信息。很快，全球多個望遠鏡定位並瞄準了這兩個伽馬暴，包括這項研究使用的 MAGIC 和 HESS 伽馬射線望遠鏡陣。

文章作者之一， DESY 的博士研究生科西莫·內格羅（ Cosimo Nigro ）說：「我們能夠如此迅速地指向伽馬暴起源區域，以至於我們在最初發現爆炸後僅 57 秒就可以開始觀測。」

他補充道：「在觀測的前 20 分鐘，我們從 GRB 190114C 中檢測到數千個光子。」

GRB 190114C 起源於 40 億光年以外，而 GRB 180720B 距離地球約 70 億光年。這意味著它們都發生在遙遠宇宙中的星系，發出的光經過了很長時間才到達地球。

研究人員認為，這些新觀測表明，直到現在，科學家們仍可能看不到伽馬暴可能發射的巨大能量的一半。文章作者之一， DESY 的博士後康斯坦察·薩塔萊卡（ Konstancja Satalecka ）說：「我們的測量結果表明，高能伽馬射線釋放的能量與所有較低能量的輻射量相當。這非常令人震驚！」

根據對這次發現的高能伽馬射線的分析，科學家們認為，它們可能是光子與爆發中碰撞能量最高的電子所致。「光子和電子握手並交換能量——光子獲得非常高的能量，電子失去能量。」文章作者之一、 MAGIC 望遠鏡合作組發言人、德國馬克斯·普朗克物理研究所（ Max Planck Institute for Physics ）的研究員拉茲米克·米爾佐揚（ Razmik Mirzoyan ）說。

科學家們希望，未來的研究將繼續探測來自伽馬射線爆發的超高能伽馬射線。米爾佐揚說：「這些觀測將幫助科學家更好地理解伽馬暴的物理機制及其與周圍環境的相互作用。」

原文網址：http://www.epochtimes.com/b5/19/11/21/n11672305.htm