恒星死亡释放出一些有史以来能量最高的光

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在距地球约75亿光年的整个宇宙中,一颗垂死的恒星释放出一些有史以来能量最高的光天文学家。这些轻粒子或光子正在帮助天文学家了解如何将这些粒子提升到如此高的能量。
天文学家在观察称为伽马射线暴或GRB的事件时发现了超高能光子。被认为是由于中子星碰撞或大质量恒星坍塌所致,突然出现了伽马射线爆发,有时仅持续了不到一秒钟。这些短暂的爆发之一可以释放比太阳在其整个生命过程中产生的能量还要多的能量。这些事件很难捕捉,但是爆发后会产生余辉。余辉发出的光线较暗,但持续时间更长,因此天文学家可以对其进行详细测量。

2019年1月14日,两架太空望远镜通过自动化系统发现了一个名为GRB 190114C的伽马射线暴。在22秒内,地球上的天文学家指示他们的地面望远镜测量了事件发生后的余辉。

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这项重大研究的合著者,主要大气伽马成像切伦科夫望远镜( MAGIC)合作发言人Razmik Mirzoyan表示:“我们一直在寻找[具有高能粒子的事件]已有20多年了。生命科学。米尔佐扬说,他们能够找到这一个人,“不仅仅是运气,还在于坚持不懈。”

恒星死亡释放出一些有史以来能量最高的光-第1张图片-IT新视野

从天文学角度讲,该事件相对较近,这使天文学家可以测量很大波长范围内的余辉。在接下来的10天里,科学家从6颗卫星和15台地面望远镜收集了数据,这些望远镜检测到了从无线电到紫外线的各种波长的辐射。
分析爆炸后最初几十秒的测量结果,天文学家发现光子的能量为数万亿电子伏特,这是典型的来自太阳的光子能量的数万亿倍。
虽然以前已经从其他天体来源(例如超新星残留物)中检测到能量超过1万亿电子伏特的光子,但已知没有一个来自GRB。
多波长数据帮助天文学家确定了粒子如何被激发。低能光子是通过在同步加速器辐射过程中围绕磁场螺旋形旋转的粒子释放的。相比之下,破纪录的超高能光子是通过与高能电子碰撞而加速的,这是科学家称之为逆康普顿散射的一种机制。这些发现证实了有关GRB的理论,并帮助天文学家了解了这些奇异爆发的物理原理。
Mirzoyan 在一份声明中说: “自从首次发现GRB以来已有50多年了,它们的许多基本方面仍然神秘。” “从GRB 190114C发出的伽马射线的发现……表明GRB爆炸比以前想象的还要强大。”
虽然天文学家一直在寻找这样的超高能光子,但GRB 190114C并非罕见事件-只是一个很难捕捉到的事件。得益于MAGIC和高能立体镜系统(HESS)等望远镜(旨在检测超高能伽马射线)以及用于检测初始GRB的自动化系统,科学家们希望在将来捕获更多此类超高能光子。
内华达大学拉斯维加斯分校的天体物理学家张兵在一封电子邮件中说:“我们正在进入发现超高能光子的新时代。” “由于在高能态中期望有丰富的物理学,所以这些观察肯定会在未来几年带来兴奋。”


标签: 科学 伽马射线

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