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巨大恒星爆炸对准地球喷射最大伽马射线

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摘要:巨大恒星爆炸对准地球喷射最大伽马射线

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画家描绘肉眼可见的最大伽马射线爆发

【搜狐科学消息】据美国太空网报道,一支国际科学家小组9月10日宣布,他们在大约半年前观测到了有记录以来最强烈的恒星伽马射线爆发,一颗巨大的恒星爆炸点亮了半个宇宙,其喷射的伽马射线是直冲地球而来的。如果观测的时间地点合适,可肉眼见到它的耀眼光芒。此发现细节发表在9月11日出版的《自然》杂志上。

这是科学家于美国东部时间3月19日2点12分通过美国宇航局“雨燕”(Swift)卫星捕捉到迄今最为强烈的恒星伽马射线爆发(GRB),一共持续了40秒,比先前最强大的伽马射线爆发保持者还要强烈100倍。科学家表示,此恒星成为从地球上用肉眼而不是望远镜观察到的最遥远天体,也是人类有史以来在宇宙中能用肉眼观察到的最为明亮的物质。

研究人员介绍说,今年3月,“雨燕”卫星首次观察到牧夫星座一个编号为“GRB080319B”的恒星开始发生伽马射线爆发,该恒星距离地球约74亿光年,这意味着此次爆炸发生于太阳和地球形成前的30亿年。当科学家看到这种遥远天体时,其时光可以回到宇宙大爆炸导致宇宙诞生历史的半途中。

此研究表明这一伽马射线爆发确实有二种成分:一种是位于中心处的狭窄且超快的喷射,另一种是较宽广且缓慢的喷射。恒星“GRB080319B”较狭窄的喷射如此之快,以至于它直接对准地球以99.99995%的光速发射出物质。科学家认为这正是因为这种喷射对准了我们,从而使它显得比先前观察到的伽马射线爆发要明亮得多。研究人员估计由于此喷射如此狭窄,将很难观察到其内核,事实上,从地球上看去,此狭窄喷射大约只有满月的百分之一大。正因为如此,科学家认为他们可能已经错过了此狭窄喷射先前的爆发,他们最初看到的只是外层喷发。

美国宾西法尼亚州立大学的一个研究小组负责对此天文现象进行研究,他们通过“雨燕”卫星上的X射线望远镜收集有关此次恒星伽马射线爆发的数据。研究项目小组负责人大卫·布罗斯教授表示,伽马射线爆发是短时间内(0.1秒-1000秒)恒星在遥远宇宙发生的剧烈爆炸,它常常预示着恒星的死亡。由于伽马射线几秒内放射的能量相当于几百个太阳100亿年释放的总能量,因此在爆发最初的极短时间里,它们能“照亮”整个宇宙,其爆炸所释放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提并论。伽马射线暴发持续时间很短,长的一般为几十秒,短的只有十分之几秒,其亮度变化也是复杂无规律的,必须通过专门的卫星来观测它。

巴罗斯教授说,“雨燕”卫星是迄今为止观测到伽马射线爆发最专业的卫星,它配备了三种主要的观测仪器,包括爆发警示望远镜(BurstAlert Telescope,BAT) ,X光线望远镜(X-ray Telescope,XRT)和紫外线光学望远镜(Ultraviolet/OpticalTelescope,UVOT)。科学家首先利用爆发警示望远镜侦查伽玛射线爆发,然后利用X光线望远镜和紫外线光学望远镜集中收集伽玛射线爆发点附近的信息,最后通过这些信息找出伽玛射线爆发的位置。

研究人员表示,如果这次伽马射线爆发是在太阳系发生的话,即几千光年代替几十亿光年的距离,那么我们会看到它发出的光线甚至比太阳还要亮,它甚至还会破坏地球大气层,导致“核冬效应”,危及我们地球上的生命。好在我们没有遭受到这种危险,从事此项研究工作的英国莱斯特大学的保罗·奥布来恩表示,虽然这次爆炸异常强烈,但只有极少量的射线到达了地球。

据悉,在此之前人们观测到最为强烈的伽马射线爆发生于1999年1月23日。关于伽马射线爆发的成因至今尚无定论。大多数天体物理学家认为,强劲的伽马射线发来自恒星内核坍塌导致超新星爆炸所形成的黑洞。科学家表示,无论如何,此强烈爆发正在改变有关巨大恒星如何剧烈死亡的理论。伽马射线爆发通常伴随有其它形式的辐射,从X射线到可见光。

为了看到类似明亮的伽马射线爆发,天文学家还得捕获到另一个对准地球的类似喷射。好消息是,布罗斯教授和她的同事计算出大约每3-10年就会发生一次这种类似的喷射。“雨燕”卫星可能运行不了10年了,但最近发射的美国宇航局的伽马射线大区域太空望远镜(GLAST最近改名为费米伽玛射线空间望远镜)和其它设备还能瞥见它们。(元元)