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有史以来伽马射线爆发中能量最高的光

极端恒星爆炸中前所未见的成分

日期:
2019年11月20日
来源:
乔治华盛顿大学
简介:
研究人员观察到一次伽马射线爆发,其余辉具有最高能量光子的特征——比可见光的能量高出一万亿倍——这是迄今为止在一次爆发中探测到的。
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伽马射线暴是宇宙中最强大的爆炸。这些爆炸事件持续不到一秒到几分钟,并释放出与宇宙中所有恒星总和相同数量的伽马射线。如此巨大的能量只能在灾难性事件中释放出来,比如一颗巨大恒星的死亡,或者两颗致密恒星的合并,并且伴随着随着时间流逝而消失的大范围能量的余辉。

第一次伽玛射线暴的发现已经过去了几十年,但它们的一些基本特征仍不清楚。一个国际研究小组,包括来自乔治华盛顿大学的两位天体物理学家,Chryssa Kouveliotou和Alexander van der Horst,现在在理解这些事件中起作用的物理过程方面迈出了下一步,他们最近的发现发表在今天的杂志上自然

研究人员观察到一次伽马射线爆发,其余辉具有最高能量光子的特征——比可见光的能量高出一万亿倍——这是在一次爆发中探测到的。

乔治华盛顿大学的物理学助理教授范德霍斯特博士说:“这种非常高的能量发射以前曾在理论研究中被预测过,但从未被直接观察到。”

“经过45年的伽马射线暴观测,我们刚刚证实了在其余辉中存在另一种未知成分,这极大地增加了伽马射线爆发的总体能量收支,”乔治华盛顿大学物理学教授库维利奥图博士补充说。

2019年1月14日,研究人员检测到GRB 190114C爆发。这一发现引发了一场广泛的电磁波谱观测运动,全世界使用了20多个天文台和仪器。这一合作努力使一个国际团队能够收集到关于GRB 190114C的前所未有的信息,捕捉到能量跨越17个数量级的伽马射线爆发余辉发射的演变。

作为联合努力的一部分,范德霍斯特博士和库维利奥图博士是一个小组的成员,负责追踪GRB 190114C余辉中的无线电波发射。该团队使用南非的新MeerKAT射电望远镜记录了这种发射,与高能伽马射线相比,它处于光谱的另一端。

“MeerKAT是一个新的无线电观测站,具有非常好的灵敏度,”范德霍斯特博士说。“这是观察这类事件的绝佳设施。我们的团队正在执行一项多年计划,在未来几年观察更多的伽马射线爆发和其他宇宙爆炸。”

GRB 190114C的独特之处在于,研究人员首次能够在其余辉发射中观察到具有太电子伏(TeV)能量的光子。利用位于西班牙拉帕尔马的MAGIC合作望远镜,研究人员注意到,这种TeV光子发射的强度是已知最亮的TeV能量稳定源蟹状星云的100倍。正如预期的那样,这种高能辐射在事件发生后大约半小时内迅速消退,而光谱其他部分的余辉辐射持续的时间要长得多。

研究人员指出,观察到的余辉光谱的形状表明了一种被称为逆康普顿发射的发射过程。这一事件支持了逆康普顿发射通常在伽马射线暴中产生的可能性。

“MAGIC,位于西班牙拉帕尔马的TeV光子探测器,为研究伽马射线暴打开了一扇新的窗口,”Kouveliotou博士说。“我们期待着在未来通过更多的探测了解它们的物理特性和伽马射线爆发中真正的能量释放。”

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故事来源:

材料所提供的乔治华盛顿大学注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. V. A. Acciari等。长γ射线暴的逆康普顿发射观测自然, 2019 doi:10.1038 / s41586 - 019 - 1754 - 6

引用此页

乔治华盛顿大学。“有史以来来自伽马射线暴的最高能量光:极端恒星爆炸中前所未见的成分。”《科学日报》。《科学日报》,2019年11月20日。< www.koonmotors.com/releases/2019/11/191120131300.htm >。
乔治华盛顿大学。(2019年11月20日)。来自伽马射线暴的最高能量光:极端恒星爆炸中前所未见的成分。《科学日报》。2023年6月22日检索自www.koonmotors.com/releases/2019/11/191120131300.htm
乔治华盛顿大学。“有史以来来自伽马射线暴的最高能量光:极端恒星爆炸中前所未见的成分。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2019/11/191120131300.htm(2023年6月22日访问)。

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