查爾斯頓學(xué)院(College Of Charleston)天體物理學(xué)家喬恩·哈基拉(Jon Hakkila)和密歇根理工大學(xué)(Michigan Technological University)羅伯特·尼米洛夫(Robert Nemiroff)發(fā)表的研究表明：產(chǎn)生伽瑪射線爆發(fā)的爆炸實(shí)際上可能超過周圍氣體云中的光速（是指氣體云中的光速），但這并不違反愛因斯坦的相對(duì)論。

Hakkila和Nemiroff提出：這種超光速射流可以創(chuàng)造伽馬射線爆發(fā)光曲線中看到的時(shí)間可逆性。

然而，這些噴射流并沒有違反愛因斯坦的相對(duì)論，因?yàn)樗鼈冎槐裙馔ㄟ^噴射介質(zhì)的速度快，而不是比光通過真空的速度快。想象這種超光速運(yùn)動(dòng)的一個(gè)好方法是：想象池塘一邊的人朝你的方向跳過一塊石頭。頻繁跳躍的石頭在跳躍之間在空氣中移動(dòng)的速度，比它產(chǎn)生的波浪在水中移動(dòng)的速度要快，你會(huì)看到由接近石頭的每一次跳躍以相反順序產(chǎn)生的波浪，來自最近的跳躍波浪最先到達(dá)，那些來自最初的跳躍波浪最后到達(dá)。

這種“超光速”爆炸的解釋保留了公認(rèn)伽馬射線爆發(fā)噴流模型的許多特征。然而，Nemiroff等提出的方案涉及切倫科夫輻射，這是一種由超光速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的光，以前人們認(rèn)為這種光在產(chǎn)生伽馬射線暴的光曲線時(shí)并不重要。標(biāo)準(zhǔn)伽馬射線爆發(fā)模型忽略了時(shí)間可逆的光曲線特性，超光速噴射運(yùn)動(dòng)說明了這些特性，同時(shí)保留了許多標(biāo)準(zhǔn)模型特征，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天體物理學(xué)》上。

本研究用一個(gè)簡(jiǎn)單模型來解釋伽馬射線暴(GRB)脈沖光曲線中的時(shí)間反轉(zhuǎn)和拉伸殘差。在這個(gè)模型中，膨脹伽馬射線暴射流中的沖擊波從亞光速加速到“超光速”，或者從超光速減速到亞光速。沖擊波與周圍介質(zhì)相互作用，當(dāng)在該介質(zhì)中傳播速度快于光速時(shí)，產(chǎn)生切倫科夫和/或其他碰撞輻射，當(dāng)傳播速度低于光速時(shí)，產(chǎn)生其他機(jī)制(例如熱化康普頓或同步激波輻射)。這些轉(zhuǎn)變通過相對(duì)論圖像加倍的過程創(chuàng)建時(shí)間向前和時(shí)間反轉(zhuǎn)光曲線特征集合。

該模型可以解釋各種無法解釋但觀察到的伽馬射線暴脈沖行為，包括在時(shí)間反轉(zhuǎn)的伽馬射線暴脈沖殘差中觀察到的伸展量以及伸展因子與脈沖不對(duì)稱性之間的關(guān)系。該模型適用于所有伽馬射線暴類，因?yàn)樵陂L(zhǎng)/中伽馬射線暴、短伽馬射線暴和X射線耀斑中觀察到了類似的脈沖行為。自由模型參數(shù)是撞擊器亞光速運(yùn)動(dòng)時(shí)的洛倫茲因子，超光速運(yùn)動(dòng)時(shí)的洛倫茲因子，以及受沖擊介質(zhì)中的光速。

博科園｜文：Mike Robertson/phys

參考期刊《天體物理學(xué)》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab3bdf

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