費(fèi)爾米和斯威夫特“遭遇”伽馬射線暴
一個(gè)令人嘆為觀止的超新星暴事件贏得了世界各地天文學(xué)家的滿堂喝彩,遙遠(yuǎn)星系中的一顆死亡恒星噴發(fā)了伽瑪射線,創(chuàng)下了迄今為止最大能量的天文記錄。伽瑪射線暴的英文縮寫(xiě)為GRB,天文學(xué)家將這一罕見(jiàn)亮度的伽瑪射線暴命名為GRB130427A,它是天文學(xué)家曾經(jīng)觀測(cè)到的最高能量爆發(fā)的事件。NASA的戈達(dá)德太空飛行中心負(fù)責(zé)費(fèi)爾米伽瑪射線太空望遠(yuǎn)鏡的運(yùn)行管理,費(fèi)爾米太空望遠(yuǎn)鏡的研究人員朱莉·埃內(nèi)里在馬里蘭州的綠地解釋了天文觀測(cè)的成果,他們默默地等待了很長(zhǎng)的時(shí)間,終于遇到一次令人驚嘆的伽瑪射線暴,巨大的射線爆發(fā)照亮了周圍的大片天空。
GRB130427A持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間,創(chuàng)下了迄今為止最長(zhǎng)時(shí)間爆發(fā)的記錄,太空天文臺(tái)十分容易地觀測(cè)到了伽馬射線暴的壯觀景象,甚至地面天文臺(tái)也目睹了伽馬射線暴的雄奇畫(huà)面。太空天文臺(tái)的觀測(cè)活動(dòng)仍在繼續(xù),在美國(guó)東部時(shí)間4月27日的凌晨3點(diǎn)47分發(fā)生了GRB130427A事件,費(fèi)爾米伽瑪射線檢測(cè)器(GBM)立刻啟動(dòng)了觀測(cè)程序,獅子星座內(nèi)的一顆死亡恒星爆發(fā)了高光度的射線流束,NASA的斯威夫特太空天文臺(tái)也迅速地對(duì)準(zhǔn)了觀測(cè)目標(biāo),僅在不到一分鐘的時(shí)間就發(fā)出了超星新暴的警報(bào)。

費(fèi)爾米大區(qū)域搜尋望遠(yuǎn)鏡(LAT)記錄了GRB130427A事件,爆發(fā)的能量至少為940億電子伏特(GeV),相對(duì)于LAT之前記錄的最高能量的大約3倍,洶涌澎湃的射線噴發(fā)持續(xù)了數(shù)個(gè)小時(shí),LAT在一天的時(shí)間保持了良好的觀測(cè)狀態(tài),創(chuàng)下了伽瑪射線暴的最長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)記錄。斯威夫特發(fā)出了快速而準(zhǔn)確的定位指引,地面天文臺(tái)隨之啟動(dòng)了對(duì)GRB130427A的可見(jiàn)光、紅外線和射電波段的天文觀測(cè),天文學(xué)家很快做出了射線源的判斷,GRB130427A距離地球大約為36億光年,遙遠(yuǎn)的超新星距離地球相對(duì)較近。
伽瑪射線暴是宇宙中最為明亮的流體狀物質(zhì)的噴發(fā),大質(zhì)量恒星在演化的晚期耗盡了層層遞進(jìn)的核燃料,高溫、高熱的氣體壓強(qiáng)不足以抵抗大質(zhì)量恒星自身的引力收縮,死亡恒星的核心區(qū)在自身重力的壓力下迅速地坍塌成一個(gè)高致密性的黑洞,與此同時(shí),從黑洞旋轉(zhuǎn)軸的兩端向外拋射出高能量的離子束流,向外噴發(fā)的速度幾乎接近光速。天體物理學(xué)家還不能深入認(rèn)識(shí)伽瑪射線暴的細(xì)節(jié)性方面,粗淺的認(rèn)識(shí)難以徹底解釋宇宙中最為奇特的現(xiàn)象。強(qiáng)大無(wú)比的離子態(tài)噴流穿越了坍塌的死亡恒星,以摧枯拉朽和雷霆萬(wàn)鈞之勢(shì)沖向了周圍浩瀚的太空,在太空大舞臺(tái)留下雄奇?zhèn)グ兜木爸隆?/p>
在坍塌恒星的內(nèi)部穿越時(shí),噴流與從死亡恒星上脫落的氣體物質(zhì)發(fā)生了劇烈沖撞,巨大的沖擊和摩擦效應(yīng)加大了超新星暴的亮度。古代的先民不懂得超新星暴的天文原理,通常以為在天空爆發(fā)的大團(tuán)明亮星體是不祥之兆,預(yù)示了某種災(zāi)難的發(fā)生,“不祥之星”的出現(xiàn)與慶典活動(dòng)的良辰吉日相沖突。超新星暴的能量隨時(shí)間發(fā)生了衰減,從“熠熠生輝”逐漸地衰退為“夕陽(yáng)西下”的余輝。GRB可能與地球的距離足夠近,天文學(xué)家通常會(huì)在一周的時(shí)間觀測(cè)超新星暴的過(guò)程,GRB130427A與地球的距離相對(duì)較近,通過(guò)地面天文臺(tái)檢測(cè)了GRB130427A的位置和屬性,天文學(xué)家揭示了史上最強(qiáng)的伽瑪射線暴和超新星的基本特征。

(編譯:2021-5-7)
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