迄今發現第二遙遠的短伽馬射線暴,距離我們100億光年

2020-12-05 十輪網

伽馬射線暴是宇宙中最猛烈的爆發，它們在50秒內發布的能量相當於銀河系200年總輻射能量。最近天文學家在宇宙遙遠一端發現了新的短伽馬射線暴餘輝，距離我們遠達100億光年，也就是說發生在大爆炸後僅38億年。

這場事件被命名為SGRB181123B。伽馬射線的持續時間一般介於0.01秒～1000秒左右，以2秒為界，可以分為長伽馬射線暴（long gamma-ray bursts）和短伽馬射線暴（short gamma-ray bursts，SGRB）。而伽馬射線暴爆發過後，望遠鏡可以在其它波段觀測到輻射，稱為伽馬射線暴的餘輝。根據波段不同可分為X射線餘輝、光學餘輝、無線電餘輝等，通常隨時間指數式衰減，X射線餘輝能夠持續幾個星期，光學餘輝和無線電餘輝則能持續幾個月到一年。

整體來說，短伽馬射線暴非常罕見，天文學家目前推測最可能是發生在2顆中子星整合之際，每年大概僅能檢測到7、8個短伽馬射線暴，加上它們的餘輝通常最多只持續幾小時，時間短到無法讓天文學家好好觀察，也因此可想見，當美國西北大學團隊發現距離遠達我們100億光年的超微弱短伽馬射線暴時，該有多麼興奮。

2018年，NASA的尼爾格雷爾斯雨燕天文臺（Neil Gehrels Swift Observatory）首度發現該事件，但並不知道這場爆炸距離我們多遠，西北大學團隊接著利用北雙子望遠鏡測量SGRB181123B的光學餘輝。

由於雙子座望遠鏡拍下的圖像非常清晰，讓研究人員能夠精確定位宇宙中特定星系的位置，在利用南雙子望遠鏡上的近紅外光譜儀拍攝宿主星系的光譜後，研究人員意識到他們偶然發現比其他已知伽瑪暴都還要遙遠SGRB，當時宇宙還只是個少年。

在這一刻找到SGRB意味著，當年少宇宙正在忙著形成大量恆星、迅速形成星系時，某處已經有經歷出生、演化和死亡的中子星對融合了，這也許會改變我們對中子星整合需要多長時間的理解，以及在年少宇宙時期整合的中子星對，彼此融合的速度有多快。

新論文發布在《天文物理期刊通信》（the Astrophysical Journal Letters）。

（首圖來源：西北大學）

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