伽马射线暴是什么?科学家发现伽马射线暴背后新机制

伽马射线(即γ射线),又称伽马粒子流(γ粒子流),是原子核能级跃迁退激时释放出的射线,是波长短于0.01埃的电磁波。宇宙中有很多伽马射线,伽马射线是由恒星核心的核聚变产生的,因为无法穿透地球大气层,因此无法到达地球的低层大气层,只能在太空中被探测到。太空中的伽玛射线是在1967年由一颗名为“维拉斯”的人造卫星首次观测到。伽玛射线暴(伽玛暴)

伽玛射线暴(又称伽玛暴)。伽玛暴发现于1967年,数十年来,人们对其本质了解得还不很清楚,但基本可以确定是发生在宇宙学尺度上的恒星级天体中的爆发过程。伽玛暴是目前天文学中最活跃的研究领域之一。伽马射线暴是目前已知宇宙中最强的爆射现象,理论上是巨大恒星在燃料耗尽时塌缩爆炸或者两颗邻近的致密星体(黑洞或中子星)合并而产生的。伽马射线暴短至千分之一秒,长则数小时,会在短时间内释放出巨大能量。如果与太阳相比,它在几分钟内释放的能量相当于万亿年太阳光的总和,其发射的单个光子能量通常是典型太阳光的几十万倍。

科学家在2013年时发现伽马射线暴背后新机制

据新浪科技报道称,物理学家组织网站报道,澳大利亚科廷大学的天文学家近日发现了一类新的爆发恒星,他们在转变为黑洞之前会首先停止对外发射无线电波辐射。这些恒星会用尽它们生前的最后一丝力气发出一次强烈的辐射,即一次高能的伽马射线暴,随后死去。

直到现在,天文学家们一直相信在伽马射线暴之后应当会紧随其后出现无线电波波段的余晖。而这一点正是澳大利亚悉尼大学和科廷大学全天天体物理学中心(CAASTRO)试图去证明的。

此项研究的首席科学家,科廷大学天文学家保罗·汉考克博士(Dr Paul Hancock)表示:“但我们错了。我们对一次伽马射线暴的精确图像进行的仔细研究,但它并没有无线电辐射余晖。我们现在可以有把握的说我们此前的理论是错误的,我们的望远镜设备没有让我们失望。”

该研究组用于构建伽马射线暴超高精度图像从而开展有关研究的技术方法已经在近日出版的《天体物理学报》上进行了详细报道。

这项技术允许将超过200张图像进行叠加,从而合成出比原始图像质量好得多的伽马射线暴图像,但即便在这样质量的图像上,研究人员也没有能发现存在无线电波段辐射余晖的迹象。汉考克博士表示:“在我们的研究论文中,我们认为必定存在两种不同的伽马射线暴,其原因可能与爆发恒星不同的磁场特性有关。”

伽马射线暴一般被认为代表了黑洞或中子星的诞生,这是宇宙中密度最大的两种天体。但中子星拥有超强磁场(比黑洞磁场强100万倍),因此其产生伽马射线暴相对更加困难。

汉考克博士指出:“我们认为那些最终塌缩形成中子星的爆发恒星将一部分能量转化从而产生了无线电波余晖,而那些变成黑洞的个体则将其全部的能量都‘孤注一掷’,形成一次剧烈的伽马射线暴。”

目前其它天文学家们正在准备跟进此项研究从而验证科廷大学研究组的结果,并观察这两种不同的伽马射线暴之间是否还存在其它一些微妙的差异。

汉考克博士表示:“我们现在必须以全新的眼光来审视伽马射线暴,到目前为止我们的工作证明了一点,那就是观测的结果证明此前的认识是错误的,这反而要比毫不意外的结果更让人觉得有趣。”

其它一些地面观测设备,如位于新南威尔士州北部的澳大利亚望远镜紧凑阵列,以及位于美国的卡尔·詹斯基甚大望远镜阵列等都有在近期开展搜寻伽马射线暴的观测计划。这些设备都经过了新的技术升级,以便提升其观测灵敏度。

TechTMT.Com综合报道!

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