剛才仙女座是發生了一場伽馬暴嗎?

2021-01-21 果殼網

據駐仙女座星雲記者前方剛剛發來的消息——好吧,是據雨燕衛星(Swift Gamma-Ray Burst Mission),它幾小時前檢測到了一大波信號,很可能是來自仙女座星系的一場伽馬暴。

假如這是真的,那將是有史以來明確觀測到的離我們最近的一場伽馬暴,但還沒有近到把我們都烤熟的程度。能看到宇宙奇觀還不會因此而死光光!我們的運氣比恐龍強太多了!

但是(總要有個但是),目前公開的數據還很少,我們看到的可能是伽馬暴(GRB),也可能只是一個超亮X射線源(ULX),或者也可能是低質量X射線雙星(LMXB)。到今天晚上就會知道分曉:如果是伽馬暴,那麼12小時之內X射線就會基本消失;如果是超亮X射線源或者別的什麼,通常會持續幾天或者更久。而如果我們發現了中微子,那麼就是板上釘釘的伽馬射線暴了。

不過不管是哪種都是了不起的大事件;它非常非常非常有可能來自我們的鄰居——仙女座星系,就是40億年後會撞上我們的那個星系。仙女座星系肉眼可見,望遠鏡更是很容易看清楚,趁此時機今晚好好看上一眼倒也不錯。

數據源:雨燕衛星

雨燕衛星是專門負責檢測伽馬暴的衛星,天文學家還給它寫過一首歌。歌詞和解釋點這裡。

一旦它檢測到疑似伽馬暴的信號,就會在幾分鐘內轉向信號來源,然後持續捕捉接下來的X射線和可見光餘暉。這些餘暉在接下來的幾天甚至幾周之內逐漸消退,並提供更多信息。雨燕衛星發射於2004年11月,迄今為止每年發現90次伽馬暴——但是這次的疑似伽馬暴離我們史無前例地近!

好吧,話雖如此,其實它距離我們也有250萬光年。死不了人的啦。

目前可以公開的情報

嗯,就是那個峰值。

左邊的是雨燕衛星上的爆發警報望遠鏡(BAT)的信號,看起來有點像地震儀。它巡視全天,在發現信號之後能立刻把爆發位置計算出來,誤差小於3弧分。

然後在20至70秒之內,X射線望遠鏡轉過去拍攝更好的畫面,將位置精確到3弧秒之內。對於一個衛星來說,這個旋轉速度非常之快,「雨燕」(Swift,又有迅捷之意)這個名字就是由此得來。

最後是紫外-光學複合望遠鏡,拍攝照片(就是右邊那張圖),並把信息發送到地球。

如果這真的是伽馬暴,那麼從亮度來看似乎是規模相對較小的那種——意思是這次事件的亮度只有(嗯,只有)太陽的1000萬倍。

不巧的是,NASA戈達德中心關於伽馬射線探測的消息伺服器在事件發生後1小時就因為雷暴而崩潰了,斷線3小時後才恢復(裡面真的沒有陰謀嗎!)。目前最熱的討論是在推特上,標籤為#GRBm31(GRB代表伽馬暴,M31是仙女座星系的梅西耶編號);牆內用戶可以關注微博 @哈佛蘇萌。

或者,如果你想看一下原始報導的話,點擊這裡。

此外,如果你是一位正在做觀測的天文學家,歡迎將數據提交到The Astronomer's Telegram或者到那裡去觀看別人的數據。

這次伽馬暴真的發生在我們的鄰居那裡嗎?

大概幾乎肯定是。

雖然雨燕衛星只能確定信號的方位,但是那個天區裡的星團密度非常低。離信號源最近的另一個球狀星團足足在2弧分之外,而雨燕的定位精度小於3弧秒(1弧分=60弧秒),要差出這麼遠的概率非常非常低。

那麼會不會是背景裡的某個看不見的星系?概率上講這種事情不到五千分之一。

總而言之,我們有99.98%以上的把握說它就是來自仙女座星系的事件。

那,到底什麼是伽馬暴?

伽馬暴是伽馬射線的明亮爆發。它們是我們迄今觀測過的最明亮的電磁現象。這樣的爆發通常與恆星爆炸或者核聚變相關,不過我們有時候也發現,它們與地球上的雷暴有點關聯。

伽馬暴最顯著的特點是,它的能量發射是線形的,不是均勻地向四面八方發射,而是朝相對的兩個方向射出能量波束。我們看到的伽馬暴幾乎都在幾十億光年之外,這一方面說明其強悍、離這麼遠也能看到,另一方面也說明它其實是很罕見的現象,要擴大到整個宇宙範圍內才能看到這麼幾次。

如果這是一個伽馬暴,它大概並非源自一顆超新星爆發,因為那個空間區域附近根本沒有多少大到足以爆發超新星的大質量恆星。

這有可能是由一對中子星相撞而產生的伽馬暴。如果真是這樣,我們就可以期待設在南極的冰立方天文臺能夠探測到大量中微子。而且就像Alex Witze在自然新聞網站上所指出的,對於那些嘗試檢測引力波的科學家來說,這也可能會是一場突破。中子星碰撞會產生引力波,在如此近的距離上,我們應該能夠檢測到它們。

但是,只有一個小問題:LIGO探測器現在沒有開工,正在進行大規模升級……

真是悲傷啊。

如果,我是說如果,我們被伽馬暴打中了,會怎麼樣?

會死。好吧,也可能會變成綠巨人。全看距離了。

有一個理論認為,1200年前,我們可能被一場伽馬暴掃了一下。那次的距離也比較遠,如果放在今天的話最多也不過讓我們的衛星完蛋、電網癱瘓而已,人(基本上)沒事兒。

但是,如果一場伽馬暴再強一些、距離再近一些、對得再準一些,可能就會引發全球範圍的大災難……一種理論認為,五次大滅絕事件的第一次,奧陶紀末期大滅絕,可能就是伽馬暴導致的。

按照概率來說,近到足以威脅地球的伽馬暴大概每10億年發生一兩次。麻煩在於,我們人類大概也許可能正好處在危險時段內——距離我們僅僅650光年的參宿四(獵戶座α),夜空中排名第九的亮星,會在接下來的100萬年裡的某個時候(也許就是明天,誰知道呢)炸成超新星,並可能附送一個伽馬暴。如果這個伽馬暴正好對著地球,那麼,晚安,人類。

部分編譯自io9: Was That Just a Gamma Ray Burst in Andromeda?!

更新:據雨燕衛星研究組北京時間下午15點57分發布的報告,對雨燕衛星的更完整的數據分析表明,該X射線源的強度和之前的觀測差異並不顯著,因此該小組認為這可能並非一次爆發事件,而是一個持續的X射線源,其強度超過了雨燕衛星的BAT閾值。至於這個X射線源到底是什麼,還需期待雨燕組和其他研究者的後續報告。​

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