天文學家捕獲到宇宙中最強大的爆炸其前所未有的細節(jié),這次強烈的爆炸過程是由大質(zhì)量恒星的死亡產(chǎn)生的。
這項突破提供了伽瑪射線爆目前為止最清晰的圖像。伽瑪射線爆現(xiàn)象自20世紀60年代后期第一次被發(fā)現(xiàn)以來,就一直吸引著大量的天文學家對其進行研究。
這次巨大爆炸每秒中爆發(fā)的能量,相當于太陽整個生命過程中產(chǎn)生的能量總和。
做出該記錄的研究團隊說:盡管爆炸發(fā)生地距離地球約百億光年,但是此次爆發(fā)的能量使其如此明亮,以至于在地球上哪怕是用一個雙筒望遠鏡也是可以觀察到的。
一個國際專家小組記錄了這次大約可以持續(xù)幾毫秒到一分鐘的短暫爆發(fā)事件。
當一顆巨大的恒星死亡時,就會發(fā)生伽馬射線爆發(fā),然后坍塌成一個全新的黑洞,并形成超新星爆發(fā)。
這個過程會以光速向宇宙中噴射出氣體。
科學家們在超新星爆發(fā)之前,得到了一個以簡短的閃光形式發(fā)出的“預警”,這真是要歸功于難以想象的運氣!
機器人望遠鏡在2016年6月發(fā)現(xiàn)了此次爆炸過程。
這讓科學家得以觀察到劇烈且宏偉的爆炸過程,此過程僅次于大爆炸。因此記錄到的新數(shù)據(jù)有助于解釋大爆炸是如何發(fā)生的。
英國巴斯大學Carole Mundell教授參與了這項研究,他說:“這次的爆炸如此明亮,即使是用一個雙筒望遠鏡在地球上也是可以看得到。這種大規(guī)模的劇烈爆炸通常會立即發(fā)生,但這次我們得到了持續(xù)一秒鐘時長的閃光作為提示。 然后出現(xiàn)了大約100秒的延遲,這給了我們足夠的時間來放置好望遠鏡?!?/p>
“這是非同尋常的,此次的爆發(fā)持續(xù)時間比一般正常情況要長,達到了幾分鐘這么久,因此我們是非常幸運的?!?/p>
雖然距離地球很遙遠,但這次爆發(fā)非常明亮。當意識到我們的機器人望遠鏡捕獲了爆發(fā)早期的光線時,我們都很興奮。
短暫的伽瑪射線爆是強烈閃爍的高能量光,通常由在地球大氣層以上運行的太空望遠鏡探測。
但是科學家一直很難用標準的爆炸理論來解釋。
科學家認為磁場在其中起到了關鍵的作用,但是難以證明。因為伽瑪射線爆發(fā)生地距離地球通常有數(shù)百萬光年,發(fā)生時間一般只有幾秒或幾分鐘,并且從來不再重復。
使用新的,自主的機器人望遠鏡,團隊能夠探測磁場及其極化性。
該組數(shù)據(jù)表明,在新的黑洞附近形成了強磁場,并以緊密聚焦的光束向外“驅(qū)趕”能量和物質(zhì)。
該研究還提出同步加速輻射,即相對論性電子(速度接近光速 c的高能電子)在外磁場中沿圓軌道或螺旋軌道運動時所產(chǎn)生的一種輻射,就是初始階段提供“提示的”的亮光。
到目前為止,對于伽瑪射線爆還有其它幾個解釋,但是這些觀察結(jié)果更清晰地描述了在什么物理條件下會產(chǎn)生伽瑪射線爆。
Mundell教授補充說:“我們以前使用較慢的自動機器人望遠鏡,認為磁場在這個過程中必須是很重要的因素,將有助于引導物質(zhì)高速的向外噴射。但在此之前,我們從未足夠快的在巨大爆炸發(fā)生并產(chǎn)生伽瑪射線爆的同時,捕獲到明亮的可見光。
“關于這些高速噴射的物質(zhì)的性質(zhì),一直以來都引發(fā)了激烈的爭論。比如:如何將物質(zhì)加速到如此高的速度?是什么物理機制產(chǎn)生了我們可以用高能衛(wèi)星捕獲的光?而最重要的核心爭論是,磁場在其中的作用及起源?!?/p>
“我們的結(jié)果很重要,因為它表明磁場存在于靠近黑洞中心的位置,并貫穿于爆炸中產(chǎn)生的超高速噴射的物質(zhì),最終將這些物質(zhì)聚集并加速噴射到距離黑洞很遠的地方。”
NASA的費米伽瑪射線太空望遠鏡首先檢測到GRB160625B進行的伽馬射線爆發(fā)。加納利群島的地基Master-IAC望遠鏡隨后進行了光學觀測,此時正處于前文提到的“提示”階段的活躍狀態(tài)。
據(jù)信,4.5億年前地球上大規(guī)模的滅絕就是由銀河系附近的伽馬射線爆引發(fā)的。 這也就反應了研究伽瑪射線爆具有多么重大的意義!
完整的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在自然雜志上。