中外科学家发现宇宙中最剧烈的光学紫外耀发

中外科学家发现宇宙中最剧烈的光学紫外耀发由多国合作研制的雨燕卫星专门用于伽马暴研究,它能在发现伽马暴之后,迅速把定位信息传到地面,指引地面望远镜开展观测。2022年1月1日,该卫星探测到了一个新的伽马暴GRB220101A。科学家发现其光学紫外耀发很明亮,但辐射的光子在达到地球之前已经损失了约99%,其实际的辐射流量是观测值的约100倍,这表明GRB220101A是一个极其剧烈的光学紫外耀发。雨燕卫星拍到的GRB220101A光学紫外耀发阶段。(中科院紫金山天文台供图)“随后,研究团队基于雨燕卫星紫外光学望远镜提出新的饱和数据处理方法,发现GRB220101A的绝对星等达到了-39.4等,这是人类目前探测到的唯一一个绝对星等亮于-39等的光学紫外辐射源。”中科院紫金山天文台研究员金志平说,GRB220101A的辐射光度约为太阳的40亿亿倍,打破了此前另一个伽马暴保持14年之久的世界纪录。哈勃空间望远镜拍到的GRB220101A光学余辉阶段。(中科院紫金山天文台供图)中科院紫金山天文台研究员范一中表示,本次发现的GRB220101A起源于大质量恒星的死亡,是宇宙中最剧烈的爆发事件之一,表明宇宙中一些黑洞诞生时会产生极其极端的物理环境,产生极高能量和非常接近光速的准直喷流。“此次发现除了可研究伽马暴中心引擎、喷流形成、辐射机制等物理过程外,如此亮的事件即使发生在宇宙的‘婴儿时期’也可被大量的望远镜探测到,从而为研究早期宇宙提供关键数据,如宇宙膨胀、恒星形成历史、再电离等。”范一中说。该研究由范一中、金志平领衔的国际团队完成,相关成果日前在国际学术期刊《自然·天文学》上发表。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368001.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1368001.htm

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发现宇宙进化的线索:天文学家测量伽马射线爆发的隐藏能量伽马射线暴GRB191221B的艺术家印象。资料来源:Urata等人/Yu-SinHuang/MITOS科学有限公司伽玛射线暴不仅释放伽玛射线,还释放无线电波、光学光和X射线。当爆炸能量转换为发射能量的效率很高时,爆炸的总能量可以通过将所有发射的能量相加来确定。然而,当转换效率低或不确定时,只测量发射的能量不足以计算出总的爆炸能量。现在,一个天体物理学家小组通过利用光的偏振作用成功地测量了伽马射线暴的隐藏能量。该小组由来自国立中央大学和MITOS科学有限公司的YujiUrata博士和来自东北大学跨学科前沿研究所(FRIS)的KenjiToma教授领导。他们发现的细节最近发表在《自然-天文学》杂志上。当一个电磁波被极化时,这意味着该波的振荡向一个方向流动。虽然从恒星发出的光是不偏振的,但该光的反射是偏振的。许多日常用品,如太阳镜和遮光板,都是利用偏振来阻挡统一方向的光线的眩光。测量偏振的程度被称为偏振测量法。在天体物理观测中,测量一个天体的偏振度并不像测量其亮度那样容易。但是它提供了关于天体物理条件的宝贵信息。该小组研究了发生在2019年12月21日的伽马射线暴(GRB191221B)。利用欧洲南方天文台的甚大望远镜和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列--世界上最先进的一些光学和射电望远镜--他们计算了来自GRB191221B的快速衰减发射的极化。然后他们成功地同时测量了光学和无线电偏振,发现无线电偏振度明显低于光学偏振度。Toma说:"这种在两个波长上的偏振差异揭示了伽玛射线暴发射区域的详细物理条件。特别是,它使我们能够测量以前无法测量的隐藏能量。"当考虑到隐藏的能量时,研究小组发现总能量比以前的估计大了大约3.5倍。由于爆炸能量代表了原生星的引力能量,能够测量这个数字对于确定恒星的质量具有重要的影响。Toma补充说:"知道对原生星真实质量的测量将有助于理解宇宙的进化历史。如果我们能够探测到它们的长伽马射线暴,就可以发现宇宙中的第一颗恒星"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342009.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1342009.htm

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中国科学家捕获史上最亮伽马射线暴据央视财经,位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站对宇宙中一次伽马射线暴进行了完整监测,这是人类首次完整记录到这一高能爆发现象的全过程。相关研究成果北京时间6月9日在国际学术期刊《科学》(Science)在线发表。伽马射线暴是人类已知宇宙中最强的爆发现象,理论上是巨大恒星在燃料耗尽时塌缩爆炸或者两颗邻近的致密星体合并而产生的。这次由高海拔宇宙线观测站捕捉到的伽马射线暴抵达地球的时间是2022年10月9日21时20分。该观测站精确探测到了伽马射线暴高能光子爆发的完整过程,并记录了万亿电子伏特伽马射线流量增强和衰减的整个阶段,这在国际上尚属首次。经过半年左右对该伽马射线暴数据的分析,科研人员发现它有一个非常快速的起爆过程,并且其衰减的过程也是非常迅速。专家说的这束光线产生自20多亿年前,一颗比太阳重20多倍的大质量恒星燃烧完引发的巨大爆炸火球,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在茫茫宇宙中穿行了20多亿年,正好抵达高海拔宇宙线观测站的视场范围内。凭借观测站内水切伦科夫探测器阵列强大的性能,科研人员在20多分钟内记录到了超过6万个光子的数据。而国外相同能区的观测装置目前还没有实现完整记录伽马射线暴全过程。据澎湃新闻,伽马射线暴是来自天空中某一方向的伽玛射线突然增强的爆发现象。2022年10月9日发生了一个“千年一遇”的异常明亮的伽马暴,它正好位于“拉索”的视场范围内。“拉索”探测到了6万多个能量大于200GeV的高能伽马光子,对它们的分析表明这些高能光子来源于主暴之后的余辉辐射。“拉索”第一次探测到高能伽马射线余辉的起始阶段,揭示了余辉存在快速上升和缓慢上升两个阶段。尽管缓慢上升符合余辉模型的预期,但早期快速的上升现象前所未有,这或许由于中心引擎对余辉注入了大量能量所致。同时“拉索”发现主暴阶段没有高能辐射,其高灵敏度测量对主暴阶段高能辐射的强度给出了极强限制,对主暴的物理机制具有重要启示作用。据四川新闻网,据介绍,“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。“这可解释为爆炸后的抛射物是喷流状的结构,当辐射张角扩展到了喷流的边缘时造成亮度快速下降,”论文通讯作者之一,南京大学教授王祥玉说。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。这是迄今知道的最小张角的喷流,意味着观测到的实际上是一个典型内亮外暗喷流的最明亮的核心。“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暴是历史上最亮的,也解释了为什么这样的事件极其罕见,”论文通讯作者之一,中国科学技术大学教授戴子高表示。“拉索”航拍图图片来源:中科院高能所提供中国科学院高能物理研究所研究员曹臻:LHAASO(高海拔宇宙线观测站)最重要的科学目标,就是去解决一个一百年的谜题。这个一百年的谜题就是说,我们的宇宙的构成中的一部分,一些高能量的粒子是怎么被产生出来的,在哪里被产生出来的,而这些问题现在都在逐渐展开研究。“截至当下,本场爆炸事件还有其他新发现,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,敬请等待‘拉索’的后续数据分析成果。”曹臻对LHAASO下一阶段成果给出了乐观的预期。位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站是目前世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的伽马射线探测装置,是我国国家重大科技基础设施。该观测站平均海拔4410米,占地面积约1.36平方公里。观测站由电磁粒子探测器、缪子探测器、水切伦科夫探测器和大气切伦科夫望远镜四种类型的探测设备组成,可以宽波段、多手段地开展天体物理等方面的研究。观测站于2021年7月建成并投入运行,今年5月10日通过国家验收。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364477.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1364477.htm

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