一个新发现!全球首次!
发布时间:2023-06-10 14:30:03 所属栏目:外闻 来源:
导读:约20亿年前,一颗比太阳重20多倍的“超级太阳”——大质量恒星燃烧完其核聚变燃料,瞬间坍缩引发巨大的爆炸火球,发出了一个持续几百秒的巨大“宇宙烟花”——伽马射线爆。
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约20亿年前,一颗比太阳重20多倍的“超级太阳”——大质量恒星燃烧完其核聚变燃料,瞬间坍缩引发巨大的爆炸火球,发出了一个持续几百秒的巨大“宇宙烟花”——伽马射线爆。 火球与星际物质碰撞产生的大量万亿电子伏特高能伽马光子穿过茫茫宇宙,径直飞向地球,于2022年10月9日晚上9时20分50秒抵达“拉索”的视场范围,6万多个伽马光子被“拉索”收集到。经过几个月的分析,科学家们终于揭开了这场爆炸事件的面纱。 01 伽马射线暴是什么? 伽马射线爆(也简写为伽马爆)是宇宙大爆炸之后最剧烈的天体爆炸现象,是指在天空中,某一方向的伽马射线闪耀,由于光线突然被强化而发生。伽马暴短至千分之一秒,长则数小时。短时间的伽马暴是由两颗邻近的致密星体(黑洞或中子星)并合产生,而长时间的伽马暴是由巨大恒星(超级恒星)在燃料耗尽时塌缩爆炸产生。 2022年10月9日北京时间21时16分59.59秒,费米卫星(Fermi spacecraft)首先探测到一个异常明亮的伽马爆,根据国际惯例命名为GRB221009A,后续几十个空间和地面探测器都对此爆发进行了观测。 这个伽马暴为长暴,其亮度比以往最亮伽马暴还要高几十倍以上,过高的光子流速引起多个国际试验的探测器超负荷。我国高海拔宇宙线观测站(LHAASO)、高能爆发探索者(HEBS)卫星和慧眼(Insight-HXMT)卫星同时探测到了这个伽马暴,实现了跨越11个量级的宽能量范围天地协同观测。 02 伽马射线爆炸事件的“主爆”,也称为瞬时辐射,是初始阶段的巨大的爆炸,表现为强烈的低能的伽马射线辐射。接近于光速的爆炸物与周围环境气体碰撞则产生“后随爆炸”,也称为余辉。“拉索”首次精确地观测了“后随爆炸”的完整过程,记录了伽马射线 ( gamma)能量增长衰减过程中所经历的全部过程。 通过对数万个伽马射线爆炸的观测,科学家们建立起一种看起来很完美的理论模型,甚至可以说他们已经对此深信不疑。“拉索”实现了其他实验没有达到的高能量波段光变过程的教科书式的完整观测,对理论模型的精确检验提供了实验基础。鉴于此次爆发千年不遇的稀缺性,这个观测结果预期将在今后几十甚至上百年内将保持最佳。 03 “拉索”观测表明,高能辐射在起爆之后不到10分钟的某个时刻,亮度突然快速减弱了。这是由于爆燃后产生的抛射物是一个喷射状的结构,它在辐射角延伸至喷射边缘时产生了亮度迅速降低的现象。 由于这个亮度转折发生时间极早,由此测出了喷流的张角也极小,仅0.8度。这是迄今为止所知道的最薄的射流,这意味着观测到的其实就是一个内亮、外暗射流的最亮核心。正是由于观测者碰巧正对喷流最明亮的核心,自然地解释了为什么这个伽马射线爆是历史上最亮的,也解释了为什么这样的事件极其罕见。 04 LHAASO是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施,位于四川省稻城县海子山,平均海拔4410米,占地面积约1.36平方公里。 LHAASO由三个阵列组成:5216个电磁粒子探测器与1188个墨子探测器联合构成的1平方公里的地面簇射粒子探测器阵列(KM2A)、3120个探测单元构成的78000平方米的水切伦科夫探测器阵列(WCDA)、18台望远镜构成的广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA),可以宽波段、多手段地测量来自于高能天体的伽马射线和宇宙线,开展天体物理等方面的研究。 “拉索”在最高能段的高统计量观测,还会揭示更多的谜团,科学家们还在不懈地深耕‘拉索’的数据,力图揭示更多的奥秘。我们也期待更多的观测研究成果,让我们能更深入地了解宇宙。 (编辑:汽车网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |
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