破纪录的伽马射线爆发可能标志着黑洞的诞生

破纪录的伽马射线爆发可能标志着黑洞的诞生

10 月 9 日,一股难以想象的强大 X 射线和伽马射线涌入我们的太阳系。 这很可能是发生在距离地球 24 亿光年的大规模爆炸的结果,这让科学界感到震惊。

爆炸发生后,世界各地的天体物理学家将他们的望远镜对准了这场壮观的表演,从各种宇宙的有利位置观看它的展开——当他们在接下来的一周里警惕地研究这一事件的微光余辉时,他们对如此明亮的景象感到震惊这种伽马射线爆发似乎已经发生了。

最终,这场奇观的绝对强度为它赢得了一个合适的(非常千年的)名字,以配合它的机器人名称 GRB221009A:BOAT——“有史以来最亮的”。

西北大学的天文学家吉利安·拉斯蒂内贾德在一份声明中说:“这次 GRB 是非常罕见的事件。” “它太亮了,它两次触发了斯威夫特伽马射线望远镜,并使探测器完全饱和——这是我在观测 GRB 时从未见过的。”

那么,这次破纪录的火山喷发的根源是什么? 好吧,科学家们推断,也许是一样令人费解的极端。

到目前为止,主要的假设是这个 GRB 是由一颗古老恒星的死亡产生的,因为它变成了一颗 巨大的黑洞.

在图像的中心,在太空黑色背景下的大量恒星中,有一个突出的斑点。 这就是爆发的来源。

突出显示的是表示 GRB221009A 来自何处的光点。

国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA/B. 奥康纳/J。 拉斯蒂内贾德/W. Fong/TA 校长/J. 米勒/M。 扎马尼/D. 德马丁

这里的想法是,遥远宇宙中的一颗巨大超新星可能刺激了黑洞的诞生,而众所周知,黑洞会喷射出以接近光速的最高粒子射流,也许这个射流将其内容物喷向地球。

也许 10 月 9 日是我们收到深渊萌芽证据的那一天。

描绘 GRB 的插图。 明亮的紫色霓虹喷流从蓝色、尘土飞扬的玫瑰和霓虹紫色超新星中射出。

如果我们能站在它的正前方,这架 24 亿光年远的喷气式飞机可能会是什么样子的艺术家插图。

美国宇航局/斯威夫特/克鲁兹·德怀尔德

“百年一遇”的机会

该大学的天体物理学家布伦丹·奥康纳 (Brendan O’Connor) 说:“我们认为这是一个百年一遇的机会,可以解决有关这些爆炸的一些最基本问题,从黑洞的形成到暗物质模型的测试。”最初帮助观察 GRB 的马里兰人在一份声明中说。

此外,如果爆发真的像科学家想象的那样与深渊的起源有关,它可以为我们提供有价值的见解,了解物质在接近光速时的行为方式,恒星如何坍缩成难以想象的密集空洞,以及更广泛的意义,在我们自己以外的星系——BOAT 诞生的遥远国度——中的条件可能是什么样的。

在图像中心的一个亮黄色点周围可以看到亮橙色,有点颗粒状的环。

斯威夫特的 X 射线望远镜在 GRB 221009A 首次被发现约一小时后捕捉到它的余辉。 明亮的环是由我们银河系内位于爆发方向的其他无法观测的尘埃层散射的 X 射线形成的。

美国宇航局/斯威夫特/A。 比尔德莫尔(莱斯特大学)

然而,值得一提的是,参与研究此 GRB 的每个人在做出最终原因声明之前都非常小心。 团队仍在观察事件的“余辉”,以查明是否是死星; 黑洞理论站得住脚。

“鉴于大多数其他长伽马暴是由一颗大质量恒星坍缩造成的,我们完全有理由相信我们会找到超新星的直接证据,”拉斯蒂内贾德说。 “但这需要更多的工作和时间来确认,而宇宙总是会让我们感到惊讶。”

GRB 也可以与其他宇宙奇迹相关联。 例如,较短的,仅持续几分之一秒,往往源于中子星碰撞 – 如此密集的恒星体的碰撞一汤匙相当于珠穆朗玛峰的重量。

不过,好的一面是,由于这个 GRB 是如此明亮且处于起步阶段,科学家们希望能够对其进行几个月的监测。 一个月后,Rastinejad 预计该事件的证据将消失在太阳后面,但一旦它在明年初再次出现,他说“我们会很高兴看到 GRB 是一个凌乱的‘蹒跚学步的孩子’。 然后,我们将准备好并等待在相机上捕捉它。”

所有的目光都集中在BOAT上

Rasinejad 说:“这种 GRB 破纪录的性质极大地振兴了更大的观测社区。” “每个人——即使是那些通常不研究 GRB 的人——都试图将他们的探测器指向它。参与其中并观看这个故事如何展开是一件美丽而超现实的事情。”

一方面,国际空间站上的 NASA 仪器 更好的 X 射线望远镜 和一个被称为轨道高能监测警报网络的日本探测器参与其中。 然后你有两个独立的团队,一个由 Rastinejad 领导,另一个由 O’Connor 领导,利用智利的地面双子座南望远镜。 而这只是触及了谁在盯着令人振奋的爆发的表面。

众目睽睽之下,即使事实证明这种超亮 GRB 是恒星坍缩的产物,但仍有很多东西需要学习。 我们有“如何”,但一些研究人员对理解特别感兴趣 为什么 崩溃会引发具有这种能量水平的事件。

尽管每周都会捕捉到几次爆炸性的 GRB,但西北大学的天体物理学家 Wen-fai Fong 强调“只要我们能够探测到 GRB,毫无疑问,这个 GRB 是我们所拥有的最亮的曾经有过 10 倍或更多的见证。”

令人好奇的是,这种高能射线一开始就可以在长达 24 亿年的旅程中幸存下来。 正如美国国家科学基金会的 NOIRLab 所说,科学家们想知道爆发发出的粒子如何“违背我们对物理学的标准理解”。

为了弄清这一切,科学家们相信这次爆发比你的平均 GRB 更接近地球是有希望的。 这意味着我们可以从中收集到很多细节,否则这些细节可能太微弱而无法看到。

尽管这样的接近也可以部分解释为什么它对我们来说如此发光,“它也是有史以来最有活力和最明亮的爆发之一,无论距离如何,它都令人兴奋不已,”巴里理工大学的天体物理学家罗伯塔·皮莱拉 (Roberta Pillera) ,意大利,谁领导了关于爆炸的初步沟通,在一份声明中说。

正如 NASA 简单总结的那样,“另一个如此明亮的 GRB 可能几十年都不会出现。”


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