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NASA捕捉宇宙史上最亮事件:揭秘伽馬射線暴之謎
明日科學
發布於 12 天前

NASA最近記錄到了有史以來最亮的宇宙事件,這一發現展示了時域和多信使天文學的強大力量。這一事件和其他類似事件為我們提供了洞察宇宙動態過程的機會,並顯示了科學發現中合作的重要角色。

2022年10月9日,正當斯蒂芬·萊薩吉在亞特蘭大與朋友觀看足球比賽的中場休息時,他的手機開始震動。來自NASA的費米伽馬射線衛星和尼爾·蓋雷爾斯斯威夫特天文台發現了一個異常明亮的太空信號,並向科學家發出了自動警報。萊薩吉的團隊在費米聊天頻道上互發訊息,協調他們的後續策略。

這一異常事件被證明是自文明開始以來最亮的宇宙爆發,可能是X射線和伽馬射線能量最高的一次。天文學家將其稱為BOAT(the brightest of all time.有史以來最亮的)。萊薩吉領導了對費米數據的分析,證明了BOAT的亮度。超過150個太空和地球上的望遠鏡跟進了對這一事件的更多細節,包括NASA的IXPE(成像X射線偏振探測器)、哈勃太空望遠鏡和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,以及歐洲太空總署的XMM-牛頓望遠鏡。

BOAT是時域和多信使天文學的一個例子。所謂的「時域」是指宇宙中發生的事件,例如超新星或兩個中子星的合併,望遠鏡可以在這些事件發生時觀察到它們。而「多信使天文學」是指從宇宙傳遞信息的各種「信使」,包括所有形式的光、高能粒子和稱為重力波的時空波紋。

守望者衛星發出警報


在2021年12月11日,NASA的尼爾·蓋雷爾斯·斯威夫特天文台和費米伽馬射線太空望遠鏡從大約10億光年外的一個星系邊緣檢測到一次高能光爆發。這一事件顛覆了科學家對宇宙中最強大事件——伽馬射線暴的理解。這次爆發被稱為GRB 211211A。(影/NASA)

宇宙似乎變化極為緩慢,需要數百萬甚至數十億年,但其天體居民有時確實會產生劇烈的變化,時間尺度可能是幾天甚至幾分之一秒。銀河中心在吞噬物質時變亮,黑洞從附近的恆星吸取等離子體,恆星爆炸。中子星與黑洞相撞,中子星與中子星相撞,黑洞與黑洞合併。甚至遙遠的天體碰撞也會發出強大的波紋,這些波紋可以被太空和地面望遠鏡及儀器檢測到。許多這些現象在時間和地點上都是不可預測的。

NASA有兩顆「守望者」衛星,Fermi和Swift,它們在檢測到伽馬射線突然亮起時會發出警報。Fermi的伽馬射線暴監測器和大面積望遠鏡,以及Swift的暴警報望遠鏡,可能是首批觀察到這些事件的儀器。

一旦科學家在他們的電腦和手機上接收到警報,他們可能能夠與其他望遠鏡合作跟進這一事件。通過使用多種不同的太空觀測所和儀器研究這些大多不可預測的閃光,科學家可以拼湊出他們觀察到的「閃點」是什麼、在哪裡、何時以及為什麼發生。

在比較了來自眾多望遠鏡的BOAT觀測結果後,科學家們確定這一異常明亮的爆發來自一顆超新星,具體來說,是一顆大質量恆星快速旋轉的核心崩潰。後來,憑藉來自NASA的NuSTAR任務的數據,科學家發現從爆炸恆星射出的噴流形狀比他們最初認為的更為複雜。

萊薩吉說:「一顆巨大的恆星剛剛爆炸,我們可以研究它,弄清楚發生了什麼,並逆向工程重組碎片。」

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:NASA cc By4.0

影片來源:NASA cc By4.0

參考出處:

1.NASA Tracks the Brightest Cosmic Event Ever Recorded – “This Thing’s Crazy!”SciTechDaily

延伸閱讀:

1.凝視深淵:如何照亮黑洞

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