科学家观测到45亿光年之遥的超高能爆炸事件!
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[摘要]格林威治时间2019年1月14日晚,太空和地面的伽马射线望远镜都观测到了来自45亿年的高能伽马射线子,有的能量甚至达到了可见光子的一万亿倍!

科学家观测到45亿光年之遥的超高能爆炸事件!

腾讯科技 王瑜研究员/文

在生命的最后一刻,我们选择静静地闭上双眼,如一团萤火消逝在山林;还是像一位挥血战场的将军,燃烧至炙热的顶点。当我们在作出选择时,我们头顶的几十万亿亿颗恒星,他们也在做着自己的决定。其中一些大质量恒星死亡时,他们选择爆发,爆发出的光将照亮全宇宙,这是最绚烂的生命终结,我们称之为伽马射线暴(简称伽马暴)。这些光历经几亿年,甚至几十上百亿年来到地球。对于地球上的科学家来说,这些光如同是宇宙的文字,他们通过解读光来诉说恒星一生的传奇。

在地球近地轨道,美国航天局(NASA)的雨燕(Swift)卫星和费米(Fermi)卫星安静地执行着巡天任务,这两颗卫星被设计用来监测伽马暴。雨燕装配有一颗广角镜头,一旦看到伽马暴,其他精确度更高的镜头能在几秒钟内转向伽马暴的位置,进行光学,红外和X射线波段的观测。费米卫星拥有14颗观测伽马射线的镜头和1颗能观测高能射线的广角镜头,这些镜头覆盖了太空的各个方向。

科学家观测到45亿光年之遥的超高能爆炸事件!

美国宇航局的“雨燕”卫星(艺术图)

科学家观测到45亿光年之遥的超高能爆炸事件!

美国宇航局的“费米”卫星(艺术图)

格林威治时间2019年1月14日晚上8点57分03秒,费米卫星首先被触发观测,1秒不到后,雨燕卫星也被触发观测。卫星数据在接下来的几个小时内传到了NASA的戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)。罗马大学和国际相对论天体物理中心的天体物理学家王瑜和李亮在第一时间解读了这些光信号。这些光来自一颗比太阳重20倍以上的星球生命终结时产生的伽马暴,光线穿越了45亿光年的距离来到了地球,这颗伽玛暴被命名为GRB 190114C。这次爆发是有记录以来最为炙热的爆发,释放出大量的高能光子,单个光子的能量相当于太阳发出的可见光能量的100亿倍,并且其中包含很大比例的热辐射,温度高达100亿度。50秒后,地中海拉帕尔马岛上的切伦科夫望远镜MAGIC观测到了少量的超高能光子,光子能量达到可见光的1万亿倍,这是至今唯一一次在伽马暴中观测到的万亿倍可见光能量的光子。MAGIC望远镜的首席科学家,德国马克斯普朗克研究所的Razmik Mirzoyan(拉兹米克·米尔佐扬)教授感慨他等了15年,终于等到了这一刻。中国科学院高能物理研究所张双南教授领导的慧眼卫星也对这颗伽马暴进行了观测,得到了硬X射线能段的演化图像。

科学家观测到45亿光年之遥的超高能爆炸事件!

地中海拉帕尔马岛上的“MAGIC”切伦科夫望远镜

进一步分析发现,这颗伽马暴与2013年4月27日发生的伽马暴拥有类似的亮度变化曲线。2013年4月27日的伽马暴因其巨大的能量被美国《科学》杂志多篇论文研究报道。2019年1月14日这颗伽马暴不但能量巨大,而且包含不常见的热辐射和最高能的光子,可以说是迄今为止观测到的最引人瞩目的伽马暴。这颗伽马暴立即吸引了全球天文界的目光,大量的望远镜和卫星加入了后续观测,现在观测仍在继续,期待更为特殊的发现。

王瑜研究员,李亮研究员,和Rahim Moradi博士撰写了科学论文。国际相对论天物理中心主任,黑洞和玻色星概念的提出者Remo Ruffini(雷蒙·鲁菲尼)教授参与了理论模型的讨论。

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