發(fā)現(xiàn)一種獨(dú)特的宇宙伽馬射線(xiàn)暴推翻流行理論 _宇宙

發(fā)現(xiàn)一種獨(dú)特的宇宙伽馬射線(xiàn)暴推翻流行理論(Image credit: Anyu Lei and Jing Chen, Nanjing University School of Arts)
據(jù)臺(tái)北市立天文科學(xué)教育館網(wǎng)站（編譯吳典諺）：在《自然》（Nature）期刊上，由天體物理學(xué)家組成的國(guó)際研究小組說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的宇宙伽馬射線(xiàn)暴（Gamma-ray burst），這推翻了這種劇烈宇宙爆炸形成方式的流行理論。
伽馬射線(xiàn)暴是宇宙中最明亮、最猛烈的爆炸。它們預(yù)示著恒星的死亡或恒星殘骸的碰撞。觀測(cè)到的伽馬射線(xiàn)暴通常分為兩類(lèi)：較短和較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。較長(zhǎng)伽馬射線(xiàn)暴起源于大質(zhì)量恒星的死亡，通常與明亮的超新星光學(xué)瞬變有關(guān) 。較短GRB持續(xù)時(shí)間小于2秒，起源于兩顆中子星或一顆中子星與一個(gè)黑洞的碰撞，通常與稱(chēng)為千新星（Kilonova）的更微弱光學(xué)瞬變有關(guān) 。
2021年12月11日，一次GRB觸發(fā)了太空中的幾個(gè)伽瑪射線(xiàn)探測(cè)器，包括美國(guó)的費(fèi)米伽瑪射線(xiàn)太空望遠(yuǎn)鏡和尼爾.格雷爾斯雨燕天文臺(tái)（Neil Gehrels Swift Observatory）。這種持續(xù)時(shí)間近70秒的爆發(fā)通常是正常的較長(zhǎng)伽馬射線(xiàn)暴，然而在后續(xù)的觀測(cè)中，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人驚訝的特征。作者張斌斌說(shuō)：「這個(gè)伽馬射線(xiàn)暴包括兩部分：一個(gè)13秒長(zhǎng)的硬脈沖和一個(gè)55秒的軟擴(kuò)展發(fā)射，13秒的持續(xù)時(shí)間應(yīng)該完全將這種爆發(fā)從短伽馬射線(xiàn)暴類(lèi)別中排除了。」
換句話(huà)說(shuō)，觀測(cè)結(jié)果并沒(méi)有像預(yù)期的顯示更亮的超新星爆發(fā)，而是與短伽馬射線(xiàn)暴相關(guān)的千新星一致。如此奇特的伽馬射線(xiàn)暴是首次探測(cè)到，不僅挑戰(zhàn)我們對(duì)伽馬射線(xiàn)暴起源的理解，及必需重新思考某些伽馬射線(xiàn)暴如何形成的新模型。
研究小組認(rèn)為，這種獨(dú)特的伽馬射線(xiàn)暴，被稱(chēng)為GRB 211211A ，可能是透過(guò)中子星和白矮星之間的碰撞所形成，也就是所謂的WD-NS合并。大質(zhì)量、低密度的恒星產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的伽馬射線(xiàn)暴，而高密度的恒星，包括中子星，產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間較短的伽馬射線(xiàn)暴。白矮星具有中等密度，使它們成為2021年發(fā)現(xiàn)的伽馬射線(xiàn)暴類(lèi)型的理想起源，因?yàn)樗@示出不涉及大質(zhì)量恒星的較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間。
研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)模型來(lái)解釋GRB 211211A觀測(cè)到的特殊千新星特征。如果WD-NS合并留下了一顆快速旋轉(zhuǎn)的中子星（磁星），來(lái)自其額外能量注入與爆發(fā)期間拋擲物質(zhì)的核反應(yīng)能量結(jié)合在一起，可以解釋對(duì)GRB 211211A觀測(cè)到的千新星發(fā)射。

發(fā)現(xiàn)一種獨(dú)特的宇宙伽馬射線(xiàn)暴 推翻流行理論

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