在45億光年外，發現大質量恆星坍塌爆炸，並產生了伽馬射線暴！

2020-10-18 博科園

    文章來自：博科園官網（www.bokeyuan.net）

    當遙遠星系中的一顆大質量恆星坍塌形成黑洞時，兩股巨大的發光等離子射流從其核心射出。這些極其明亮的伽馬射線暴(GRBs)是宇宙中最強大的爆炸，當噴射流指向地球時，地面和星載望遠鏡都可以探測到其餘輝。物質並不是簡單地從一顆爆炸的恆星上彈射出來，它沿著伽馬射線噴流的窄光束加速到超高速，這讓天體物理學家對驅動這些非凡爆炸的動力源感到困惑。

    現在，由巴斯大學領導的一項新國際研究，將有望揭開這一神秘現象的面紗。許多天文學家傾向於基於重子噴流模型來解釋伽瑪暴。這就是說，爆炸中噴出的物質與瀕臨死恆星周圍物質之間反覆劇烈的碰撞，產生了伽馬射線閃光和不斷膨脹恆星即將熄滅的餘燼。第二個假設稱為磁場模型，假設恆星中一個巨大的原始磁場在初始爆炸後幾秒鐘內崩潰，釋放的能量為巨大的爆炸提供動力。

    現在，一個國際研究小組首次發現了支持這一磁性模型的證據。巴斯天體物理學家與來自英國、義大利、斯洛維尼亞、俄羅斯、南非和西班牙的研究人員合作，檢查了45億光年外星系中一顆大質量恆星坍塌的數據。在NASA星載Neil GehrelsSwift天文臺探測到這顆恆星的伽馬射線閃光(命名為GRB190114C)後，收到了恆星坍塌的警報。研究人員注意到，在恆星崩塌後的瞬間，伽馬射線爆發中的偏振水平低得驚人，這表明恆星的磁場在爆炸中被摧毀了。

    其研究發現發表在《天體物理學》期刊上；研究的主要作者、Hiroko和Jim Sherwin的天體物理學研究生獎學金持有者Nuria Jordan ana-Mitjans說：從之前的研究來看，預計在爆炸後的前100秒內會探測到高達30%的偏振度，所以我們很驚訝，在爆炸後不到一分鐘的時間裡，只測到了7.7%的偏振度，之後不久又突然下降到2%。這告訴我們，爆炸發生後，磁場立即災難性地坍塌，釋放出能量，並為電磁光譜中探測到的明亮光線提供動力。

    伽瑪暴是由繞地球運行的專用衛星探測到，然而，沒有人能預測伽瑪暴將在哪裡或何時出現，所以科學家們依靠自主快速反應機器人望遠鏡來捕捉快速閃光的餘輝。在NASA天文臺發現伽瑪暴190114C幾秒鐘後，位於加那利群島和南非的機器人望遠鏡收到了NASA的發現通知並重新定向，在伽瑪暴發現後的一分鐘內，望遠鏡就開始收集有關數據。巴斯大學天體物理學系主任、這項研究的合著者卡羅爾·蒙代爾教授說：

    我們的創新望遠鏡系統是完全自主的，環路中沒有人類，所以他們很快就離開了，幾乎在被SWIFT衛星發現後立即開始對伽馬暴進行觀測。而且，值得注意的是，能夠在舒適的家中，發現原始磁場在為遙遠星系宇宙爆炸提供動力方面的重要性。

    博科園｜研究/來自：巴斯大學

    參考期刊《天體物理學》

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