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

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

中法天文卫星已探测到多个伽马射线暴，有助于研究宇宙起源和演化

中法天文卫星已探测到多个伽马射线暴，有助于研究宇宙起源和演化中国科学院消息，今年6月22日发射升空的中法天文卫星在近日已经探测到多个伽马射线暴。卫星平台目前工作正常，为后续开展更多科学观测与研究奠定了基础。据了解，中法天文卫星上搭载的伽马射线监测器于6月24日开机后进行了在轨测试。6月27日监测器成功捕捉到了首个伽马射线暴，这是中法天文卫星的首个在轨科学探测成果。经过比对，该伽马射线暴的光变曲线与我国创新X首发星上观测到的结果相同，也和国外费米卫星的观测结果一致。——

人工智能帮助NASA Swift射线望远镜绘制宇宙最远伽马射线暴地图

人工智能帮助NASASwift射线望远镜绘制宇宙最远伽马射线暴地图在短短几秒钟内，GRB释放的能量相当于太阳一生释放的能量。由于它们如此明亮，GRB可以在多种距离（包括可见宇宙的边缘）进行观测，帮助天文学家追寻最古老、最遥远的恒星。但是，由于目前技术的限制，只有一小部分已知的GRB具有所需的全部观测特征，可以帮助天文学家计算它们发生在多远的地方。图中所示的Swift是美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心、宾夕法尼亚州立大学帕克分校、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室和弗吉尼亚州杜勒斯的诺斯罗普-格鲁曼创新系统公司的合作成果。其他合作伙伴包括英国莱斯特大学和穆拉德空间科学实验室、意大利布雷拉天文台和意大利航天局。资料来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/ChrisSmith(KBRwyle)Dainotti和她的团队将美国宇航局尼尔-盖尔斯-斯威夫特天文台（NASA'sNeilGehrelsSwiftObservatory）的GRB数据与多个机器学习模型相结合，克服了当前观测技术的局限性，更精确地估算出了距离未知的GRB的邻近程度。由于GRB既可以在很远的地方观测到，也可以在相对较近的距离观测到，因此了解它们发生的位置有助于科学家了解恒星是如何随时间演变的，以及在给定的空间和时间内可以发生多少次GRB。"这项研究推动了伽马射线天文学和机器学习的前沿发展，"Dainotti说。"后续研究和创新将帮助我们取得更可靠的结果，并使我们能够回答一些最紧迫的宇宙学问题，包括我们宇宙的最早过程以及它是如何随着时间的推移而演变的。"在一项研究中，Dainotti和波兰雅盖隆大学的博士研究生AdityaNarendra使用几种机器学习方法精确测量了太空雨燕紫外/光学望远镜（UVOT）和地面望远镜（包括斯巴鲁望远镜）观测到的GRB的距离。测量结果完全基于其他与距离无关的GRB特性。该研究成果于5月23日发表在《天体物理学杂志通讯》上。Narendra说："这项研究的结果非常精确，我们可以利用预测的距离来确定一定体积和时间内的GRB数量（称为速率），这与实际观测到的估计值非常接近。"由Dainotti和国际合作者领导的另一项研究利用NASA的SwiftX射线望远镜（XRT）从所谓的长GRB产生的余辉数据，通过机器学习成功地测量了GRB的距离。据信，GRB以不同的方式发生。长GRB发生在一颗大质量恒星到达其生命末期并爆发出壮观的超新星时。另一种类型被称为短GRB，发生在死亡恒星（如中子星）的残余物在引力作用下合并并相互碰撞时。Dainotti说，这种方法的新颖之处在于将几种机器学习方法结合起来使用，以提高它们的集体预测能力。这种方法被称为"超级学习者"（Superlearner），它为每种算法分配一个权重，权重值从0到1不等，每个权重与该奇异方法的预测能力相对应。超级学习者的优势在于，最终预测结果总是比单一模型更有效，还用于摒弃预测能力最差的算法。这项研究于2月26日发表在《天体物理学杂志》增刊系列上，它可靠地估计了154个距离未知的长GRB的距离，并大大增加了这类爆发的已知距离数量。由斯坦福大学天体物理学家VahéPetrosian和Dainotti领导的第三项研究于2月21日发表在《天体物理学杂志通讯》上，该研究利用斯威夫特X射线数据回答了一些令人费解的问题，表明GRB的速率--至少在较小的相对距离上--并不遵循恒星形成的速率。这提供了一种可能性，即小距离的长GRB可能不是由大质量恒星的坍缩产生的，而是由中子星等非常致密的天体聚变产生的。在美国国家航空航天局斯威夫特天文台客座研究员计划（第19周期）的支持下，Dainotti和她的同事们现在正努力通过一个交互式网络应用程序公开机器学习工具。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434500.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434500.htm

中国发现宇宙最亮的伽马射线暴 位于24亿光年外

中国发现宇宙最亮的伽马射线暴位于24亿光年外观测表明，该伽马射线暴产生于距离地球24亿光年的宇宙深处，其亮度是此前伽马射线暴亮度纪录的50倍。用天文学家的话说，这是千年一遇的天体爆发事件。“慧眼”卫星全称硬X射线调制望远镜卫星(HXMT)，由中国航天科技集团五院抓总研制，2017年6月15日由长征四号乙运载火箭成功发射。“极目”空间望远镜全称“引力波暴高能电磁对应体全天监测器”(GECAM)，2020年12月10日由长征十一号运载火箭成功发射。“慧眼”卫星配备的高能X射线望远镜，凭借其在兆电子伏能区最大有效面积，探测到了这次伽马射线暴，并获得了其前兆辐射和早期余辉的高质量数据。通过本次观测，科研人员验证了“慧眼”卫星在探测极端爆发天体方面的独特设计，为后续开展相关观测研究打下了坚实的基础。作为我国自主研制的空间天文观测设备，“慧眼”卫星取得的重要科研成果，为人类深入理解伽马射线暴这类极端宇宙爆发现象提供了独特的宝贵资料，也为我国空间科学和天文基础研究作出了重要贡献。“慧眼”卫星是一颗具有重大科学意义、高度创新性与技术可靠性的科学卫星。2020年8月10日，“慧眼”卫星探测到10亿特斯拉的中子星表面磁场，刷新宇宙磁场直接测量的世界纪录。2022年7月1日，“慧眼”卫星再次刷新该纪录，探测到16亿特斯拉的中子星表面磁场。作为我国首颗空间X射线天文卫星，“慧眼”卫星填补了我国空间X射线天文卫星研制的空白，推动了空间技术的发展，实现了我国天文观测由地面观测到天地联合观测的跨越，树立了卫星研制工程与科学、工程与技术紧密结合的典范。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352693.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352693.htm