每日热议!宇宙中最强大的爆炸:伽马射线暴(GRB)的诞生和死亡之谜

来源:是大飞哦   2023-07-06 15:19:06

在宇宙中,恒星的诞生和死亡是一场壮丽的烟花秀。当恒星死亡时,它们会产生巨大的爆炸,释放出强烈的光和能量。这些爆炸被称为伽马射线暴(GRB),是宇宙中最强大的爆炸现象之一。近年来,科学家们对这些神秘现象的研究取得了重要进展,揭示了恒星死亡的新途径和可能的引力波来源。


【资料图】

伽马射线暴和超大质量黑洞的艺术作品

2019年10月19日,天文学家们观察到了一个名为GRB 191019A的伽马射线暴事件。这次事件的持续时间约为一分钟,比大多数伽马射线暴要长得多。尼尔盖雷尔斯斯威夫特天文台立即检测到了这一事件。随后,天文学家们利用国际双子座天文台、北欧光学望远镜和哈勃太空望远镜对GRB源进行了几个月的观测,发现了一个位于距离我们约30亿光年的拥挤星系中心的恒星死亡场景。

这次观测结果表明,恒星可以在宇宙中一些最密集的区域遇到死亡,在那里它们可以被驱使相互碰撞。这对于了解恒星是如何死亡以及回答那些意想不到的产生引力波的来源会有很帮助。

根据研究论文的主要作者Andrew Levan的说法,这一事件的不寻常之处在于,它发生在一个非常古老的星系中。他说:“我们的后续观察告诉我们,爆炸不是一颗大质量恒星坍塌,而很可能是由两个紧凑物体的合并引起的。”通过确定其位置到先前确定的古代星系的中心,我们得到了第一个诱人的证据,证明恒星会消亡的新途径。

伽马射线暴的可视化

古老的星系不一定是你期望找到如此巨大的烟花的地方。那是因为它早已过了黄金恒星形成时间。大多数巨星已经作为超新星死亡。然而,它的核心可能是在碰撞中摧毁恒星残骸的完美场所。

许多古代星系的中心区域拥有大量恒星。据估计,有超过100万颗进入一个只有几光年宽的地区。还有气体和尘埃云,以及恒星残骸——大质量恒星死亡产生的黑洞和中子星。所有这些物体都聚集在中央超大质量黑洞周围。在中央黑洞的引力影响下,将两个恒星物体(无论是附近的恒星还是残留物)聚集在一起并不需要太多能量。

一瞬间,两个物体相互旋转;接下来,它们碰撞并产生巨大的爆炸,我们认为这是一个长期的GRB,还有引力波爆发,然后是闪光。

天文学家在正常星系中没有看到很多这些冗长的碰撞GRB,但它们可能比任何人想象的更频繁。它们发生的星系核心通常被气体和尘埃云隐藏,这些气体和尘埃云掩盖了最初的GRB闪光和随后的余辉。幸运的是,GRB 191019A或多或少发生在“视野”中,这让观察者有机会观看它相当长的时间。

GRB 191019A是第一个在拥挤的星系核心环境中观察到恒星残骸的事件。Levan和其他人希望找到更多同类,现在他们知道该找什么了。他们希望将GRB检测与相应的引力波检测相匹配,这将揭示更多关于它们的真实本质,并确认它们的起源,即使在最黑暗的环境中也是如此。

幸运的是,目前的天文台可以发挥作用,以及即将推出的先进设施,如Vera C:鲁宾天文台。Levan说:“研究这样的伽马射线暴是一个很好的例子,说明许多设施是如何通过合作来真正推进磁场的,从探测GRB到发现像双子座这样的望远镜的余辉和距离,再到通过跨电磁频谱的观测对事件的详细分析。”

总之,伽马射线暴的研究为我们揭示了恒星死亡的新途径和可能的引力波来源。随着天文学家们对这些神秘现象的深入研究,我们将更好地了解宇宙中恒星的诞生、演化和死亡过程,为人类探索宇宙奥秘提供更多的启示。

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