美國宇航局費米伽馬射線太空望遠鏡一直在掃描天空中的伽馬射線暴(grb)，這是宇宙中僅次於宇宙大爆炸的最明亮爆炸。一份最新高能爆炸目錄為科學家們提供了關於它們如何運行的新見解。瑞典斯德哥爾摩大學的天體物理學家馬格努斯·阿克塞爾松說：每次爆發在某種程度上都是獨一無二的。只有當我們能夠像在這個目錄中那樣研究大樣本時，才開始了解伽馬射線暴的共同特徵。
這些反過來又給我們提供了一些線索，讓我們了解起作用的物理機制，該目錄的研究成果發表在2019年6月13日出版的《天體物理學》上，由阿克塞爾松、義大利巴裡國立核物理與理工大學的伊莎貝塔比薩迪、以及加州史丹福大學的尼古拉奧莫德伊和賈科莫維亞內洛領導的120多位作者對該研究論文做出了貢獻。伽馬射線暴，這是光的最高能量形式，大多數伽馬射線暴發生在某些類型大質量恆星耗盡燃料並坍縮形成新的黑洞時。
另一些則發生在兩顆中子星合併時，這兩種災難性的事件都產生了接近光速的粒子噴流。伽馬射線是由高速運動的物質在噴流內部碰撞以及噴流與恆星周圍環境的相互作用產生。天文學家可以通過它們低能伽馬射線的持續時間來區分這兩種伽馬射線。中子星合併產生的短爆發持續不到2秒，而長爆發通常持續一分鐘或更長時間。新目錄包括17個短暴和169個長暴，描述了過去10年費米大區域望遠鏡(LAT)觀測到的186個事件。
費米用兩種儀器觀察這些強大的爆發，LAT在任何時候都能看到大約五分之一的天空，並記錄下能量超過3000萬電子伏(MeV)的伽馬射線——這是可見光能量的數百萬倍。伽瑪射線爆發監測器(GBM)可以看到整個沒有被地球遮擋的天空，並探測到較低的能量排放。迄今為止，GBM總共檢測到2300多個伽馬射線暴。下面是來自LAT目錄的五個創紀錄有趣事件的樣本，這些事件幫助科學家了解了更多關於伽馬射線暴的信息。
1、GRB 081102 b
發生在2008年11月2日的081102B短脈衝是探測到的最短的伽馬射線暴，持續時間只有十分之一秒。雖然這一暴增出現在費米觀測的第一年，但它沒有出現在2013年出版的早期版本中。第一個LAT目錄只確定了35個伽馬射線暴，由於數據分析技術的改進，科學家能夠確認該樣本中的一些邊緣觀測，並為新目錄識別出五倍數量的暴增。
2、GRB 160623 a
2016年6月23日在天鵝座發現的長壽命爆發160623A，在LAT energy持續發光近10個小時，是星表中持續時間最長的一次。但在費米GBM儀器記錄的較低能量下，它只被探測了107秒。這兩個儀器之間的明顯差異證實了第一個LAT目錄中暗示的趨勢。無論是長脈衝還是短脈衝，高能伽馬射線的發射時間都比低能射線的發射時間長，而且發射時間較晚。
3、GRB 130427 a
費米LAT探測到能量最高的伽馬射線達到940億電子伏(GeV)，距離獅子座38億光年。它是由130427A發射，它也保持著最多的伽馬射線- 17的記錄，能量超過10gev。一個流行的模型提出，在射流中以接近光速運動的帶電粒子遇到激波，並突然改變方向，從而發射伽馬射線。但是這個模型不能解釋這次爆炸產生創紀錄的光，這迫使科學家重新思考他們的理論。
4、GRB 080916 c
已知最遠伽馬射線暴發生在122億光年之外的船底座，研究人員計算這次爆炸的威力相當於9000顆超新星。望遠鏡可以觀測到這些距離很遠的伽馬射線暴，因為它們非常明亮，但要精確地確定它們的確切距離非常困難。新目錄中的186個事件中，只有34個事件的距離是已知的。
5、GRB 090510
已知到090510距離幫助檢驗了愛因斯坦時空結構是光滑連續的理論。費米幾乎同時探測到了高能和低能伽馬射線。用同樣的時間走了同樣的距離，結果表明所有的光，不管它的能量如何，在真空中以同樣的速度移動。090510發出的總伽馬射線持續了不到3分鐘，但它讓我們得以探索這個關於宇宙物理非常基本的問題。伽馬射線暴確實是我們所見證的最壯觀天文事件之一。
少了什麼？
GRB 170817A標誌著第一次從兩顆中子星合併中探測到時空中的光和漣漪，稱為引力波。該事件由雷射幹涉儀引力波天文臺(LIGO)、室女座幹涉儀和費米的GBM儀器捕捉到，但沒有被LAT觀測到，因為當太空飛行器經過費米軌道上粒子活動較高的區域時，儀器被關閉了。
既然LIGO和Virgo已經開始了另一個觀測期，天體物理學界將會關注更多GRB和引力波事件。這個目錄是一個具有裡程碑意義的團隊努力。其結果幫助我們了解這些事件的數量，並為我們未來的突破性發現做準備。
博科園｜研究/來自：美國宇航局戈達德太空飛行中心/Jeanette Kazmierczak參考期刊《天體物理學》DOI: 10.3847/1538-4357/ab1d4e博科園｜科學、科技、科研、科普