迄今最强伽马射线 伴随超新星爆发

一般认为,伽马射线暴是由大质量恒星突然塌缩后形成的黑洞所驱动的。黑洞的形成会驱使大量相对论性粒子穿越塌缩物质,形成剧烈的冲击波,并引发伽马射线辐射。伽马射线暴被认为是相比超新星爆发更加剧烈的一种现象,但在这一起爆发事件中,GRB 130427A爆发时还同时伴随着超新星爆发,这是不同寻常的。  英国莱斯特大学教授保罗·布莱恩(Paul O’Brien)是今年11月21日分别于《科学》以及《天体物理学...

一般认为,伽马射线暴是由大质量恒星突然塌缩后形成的黑洞所驱动的。黑洞的形成会驱使大量相对论性粒子穿越塌缩物质,形成剧烈的冲击波,并引发伽马射线辐射。伽马射线暴被认为是相比超新星爆发更加剧烈的一种现象,但在这一起爆发事件中,GRB 130427A爆发时还同时伴随着超新星爆发,这是不同寻常的。  英国莱斯特大学教授保罗·布莱恩(Paul O’Brien)是今年11月21日分别于《科学》以及《天体物理学学报》上连续发表的5篇有关此次爆发事件的论文其中一篇文章的作者。他说:“我们一般探测到的伽马射线暴发生地点都距离非常遥远,这意味着它们一般看上去相当暗淡。而在这一案例中,其发生的同时还伴随着超新星爆发,这种情况是我们此前所没有看到过的,我们正试图理解这一事件。”  

这次事件另外值得一提的便是,此次有空前数量的地面和空间观测设备对其开展了详细的观测。

当此次爆发事件发生时,美国宇航局的雨燕伽马射线探测器以及费米伽马射线空间望远镜以及同时探测到了其信号,随后宇航局便立即将预警信号发送给地面观测设备,如光学响应快速望远镜(RAPTOR)系统等,以便随时追踪事件进展。

甚至美国宇航局最新的X射线空间望远镜:“核区光谱望远镜阵列”(NuSTAR)也参与到了这项观测工作中来,纪录此次伽马射线暴事件中的硬X射线波段数据。

美国宇航局天体物理学部门主管保罗·赫兹(Paul Hertz)表示:“一般来说大约每100年才会出现1~2次这样的事件,因此当它发生时我们正好拥有完备的设备来开展详尽的观测,这非常幸运。”

由于GRB 130427A相对较近的位置,加上参与此次观测行动的设备数量之多,此次爆发事件将有望提供有关伽马射线暴的大量关键信息。

朱利安·奥斯博恩(Julian Osborne)是莱斯特大学的雨燕探测器小组负责人,他说:“雨燕探测器的快速反应能力让我们得以收集到很多有关GRB意想不到的全新信息,这一最新的爆发事件所提供的有力证据将确保我们此前对这一现象所提出的基本理论是正确的。”

不过,尽管天体物理学家们还需要很长时间才能处理完此次收集的数据,但此次事件已经在我们对GRB现象的理解方面给出了一些不同寻常的线索。仅举一例:费米空间望远镜的数据显示,当来自GRB爆发的可见光波段信号达到峰值时,高能伽马射线信号也出现了一个尖锐的峰。在能量为95 GeV处,这一伽马射线数据达到顶峰,这是迄今在GRB爆发事件中观察到能量最高的一例。

西尔维娅·朱(Sylvia Zhu)是来自美国马里兰大学的费米项目成员,她表示:“我们之前认为这一可见光波段信号来源于内层冲击波,但此次爆发事件的数据说明其必然来自外层冲击波,这里会产生能量最高的伽马射线。”  为了了解一些极端的天体物理学现象,有时候你需要类似GRB 130427A这样的天然实验室来验证我们现有的理论,看看我们的想法是否对头。

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