生命科学 医药健康 基础科学 工程技术 信息科学 资源环境 前沿交叉 政策管理
 
作者:群芳 来源:科学时报 发布时间:2008-10-6 22:50:24
惊鸿一瞥75亿年
天文学家记录肉眼可见最大伽马射线暴

今年3月,人们在地球上用肉眼便能够观测到一次巨大的伽马射线暴。
(图片提供:NASA/Swift/Mary Pat Hrybyk-Keith/John Jones)
 

本报讯 这一事件是如此的极端,以至于几乎无法用语言来描述。在3月19日的凌晨时分,天文学家观测到一次跨越大半个宇宙的伽马射线暴——其亮度超过1000亿个太阳的总和,而方向竟然直指地球。如今,经过6个多月的分析,一个国际天文学家研究小组终于搞清了这一事件背后的玄机。天文学家说,这是迄今地球上的人们肉眼可见的最遥远的天文事件,也为他们提供了绝佳的机会,使他们得以对一次伽马射线爆发过程进行迄今最为详尽的记录。
 
在过去的10年中,经过一次次短暂的一瞥,天文学家拼凑出了有关伽马射线暴的标准理论。伽马射线暴是宇宙间最亮的爆发事件,大多数伽马射线爆发都源自大质量恒星。当巨大的恒星耗尽它们的核燃料后——并且不再能够承受万有引力所带来的连绵不绝的压毁力,便会猛烈地崩塌。当一颗质量比太阳大许多倍的恒星压缩到一颗小行星般大小时——如果变成一个黑洞则还要更小,它便会产生不可思议的密度、温度和能量。在这一过程中,大量的能量以粒子流的形式近乎光速地向外反弹。当喷射的粒子遇到周围的气体或尘埃时,伽马射线便产生了。
 
然而新的数据重新描绘了这幅图画。一个由93名科学家组成的国际研究小组在最近出版的英国《自然》杂志上报告说,肉眼在今年3月看到的景象——发生在距离地球75亿光年的牧夫座方向——展示了一个之前从未发现的特征。在对来自美国宇航局(NASA)的雨燕探测器——被设计用来快速飞往伽马射线的方向——的数据,以及其他来自卫星和地基天文望远镜及探测器的数据进行分析后,研究小组认为,这一超级明亮的粒子流周围环绕着一个能量不是很强的慢速喷流,其宽度大约是前者的20倍。研究人员推测,这也就意味着,所有的伽马射线暴都伴随着一束明亮而狭窄的粒子流,但是它很难被观测到,除非其方向直指地球。
 
对观测数据的分析显示,这次编号为GRB 080319B的伽马射线爆发亮度惊人,其中某些部分明亮到肉眼可见程度,这在此前的伽马射线爆发中还未被观察到。天文学家说,这次爆发之所以如此明亮,是因为坍塌恒星中央的射流向地球方向喷射物质的初始速度接近光速。
 
美国加利福尼亚大学伯克利分校的天体物理学家Joshua Bloom认为,这场用肉眼能够观测到的伽马射线暴将理论学家在过去10年中堆砌成的“简单图画撕了个粉碎”。除此之外,他说,这一事件为探测宇宙最远端的努力迈出了重要的第一步。Bloom解释说,这次伽马射线暴是如此明亮,以至于适用相对较小的望远镜,甚至通过肉眼都能够观测到它——它的爆发亮度在最初的15秒迅即增大到地球上的人们肉眼可见。随后几个月全球多处的持续观测数据显示,这次伽马射线爆发的方向几乎正冲地球,十分罕见。如果天文学家能够再次碰到这样的好事,他们或许可以观测来自宇宙最深处——多半发生在最早期的恒星中——的类似的伽马射线暴。
 
《科学时报》 (2008-10-7 国际)
发E-mail给: 
    
| 打印 | 评论 | 论坛 | 博客 |

小字号

中字号

大字号