明亮的宇宙伽马射线暴可能揭示出奇怪的星际“结点”

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明亮的宇宙伽马射线暴可能揭示出奇怪的星际“结点”

伽马射线爆发是一次巨大的宇宙爆炸,是宇宙中最明亮、最具能量的事件之一。它们的亮度随着时间的推移而变化,像手电筒一样照亮了黑暗的房间。据预测,大多数观测到的伽马射线爆发在超新星期间,即恒星内爆形成中子星或黑洞时,会发出强烈的辐射。

明亮的宇宙伽马射线暴可能揭示出奇怪的星际“结点”-第1张图片-IT新视野

在最近观测到的GRB160203A伽马射线爆发中,根据标准的科学模型,爆炸的残骸开始发光,比预期的要亮得多,甚至在最初闪光的几个小时之后。我们现在认为,这种“再亮化”是由爆炸的主体撞击源星或星际“结”喷出的物质外壳造成的。这两种理论都表明,标准的GRB模型需要重新审视,也许周围的空间并不像最初预测的那样平滑和均匀。

在我们的研究中,我们开始收集来自世界各地关于伽马射线爆发的报告,包括zadeco研究望远镜档案。通过仔细校准来自不同来源的数据并比较不同时间的亮度,我们解开了周围星系并定义了爆发的关键特征:时间指数(它随时间推移的速度)、光谱指数(爆发的整体颜色),以及消光(有多少光被中间的物质吸收)。一个令人惊讶的发现是,爆炸的宿主星系密度极高,与我们自己的星系相似。

下一步是查看数据如何以及何时偏离模型。通过进一步的计算,我们确定了三个有趣的时间段,与模型的预测相比,显示出显著的亮度差异。虽然第三个周期可能是巧合,但第一和第二个周期太大了,不容忽视。通常情况下,高亮度是由宿主星系中发生的事情引起的,比如突然坍缩成一个黑洞;然而,这类事件通常发生在伽马射线爆发的最初几分钟——在伽马射线爆发的最初几分钟里,第一次再照射要到最初爆炸后的三个小时才开始。

因此,研究人员需要扩展传统的伽马射线暴模型来解释这一异常事件。这类事件的特征之一是介质密度与爆炸辐射强度之间的关系。这个解释特别令人信服的是,它适用于许多情况。当恒星准备爆炸成超新星和伽马射线爆发时,它们会将外壳喷射到周围的空间中。对于不是来自超新星的爆炸,这些亮度变化可能是星际介质中湍流的结果。无论哪种情况,亮度的变化都为我们提供了一种探测遥远空间结构的新工具,我们现在热切期待着另一场具有类似特征的爆炸来测试新模型。

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