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標題: 科學家在最亮伽馬射線爆發中發現前所未見的特徵 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2024-8-6 08:02 AM 標題: 科學家在最亮伽馬射線爆發中發現前所未見的特徵

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　　2022年10月天文學家一個被稱為BOAT(有史以來最亮的伽馬射線爆發)的現象感到震驚﹐近期一個跨國科學團隊報告指出來自NASA費米伽馬射線太空望遠鏡的數據顯示出前所未見的特徵。
　　研究人員說﹕「BOAT爆發後幾分鐘﹐費米望遠鏡記錄到了一個不尋常的能量高峰﹐這引起了我們的注意。當我第一次看到那個訊號時﹐讓我起了一身雞皮疙瘩﹐分析顯示﹐這是50年來研究伽馬射線爆發中首次看到的高可信度發射線。」。
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上圖是恆星的核心耗盡燃料並坍縮成一個黑洞﹐部分向黑洞旋轉的物質被重新定向為向相反方向發射的雙噴流。我們看到的伽馬射線爆正是其中一個恰好指向地球的噴流。
　　當物質與光相互作用時能量可以被吸收或再發射﹐這些交互作用可以使特定的顏色(或能量)變亮或變暗﹐當光像彩虹一樣展開成光譜時﹐這些特徵會變得可見並且可以揭露大量資訊﹐比如參與作用的化學元素或物質。在更高的能量下光譜特徵可以揭示特定的粒子過程﹐比如物質和反物質湮滅產生伽馬射線。儘管一些早期的研究報告指出在其他伽馬射線爆發中可能有吸收和發射特徵﹐但隨後的審查顯示這些都可能只是統計波動。而在BOAT中看到的則不同﹐這次的伽馬射線爆是統計波動的機率小於十億分之一。
　　那麼﹐這種光譜特徵是由什麼產生的呢﹖研究團隊認為最可能的來源是電子及其反物質正電子的湮滅。當電子和正電子相撞時﹐它們會湮滅產生一對能量為0.511 MeV的伽馬射線﹐如果這種解釋正確﹐那麼要產生峰值在12 MeV的發射線﹐湮滅的粒子必須以約99.9%的光速向我們運動。
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費米伽馬射線太空望遠鏡使用最高能量的光形式觀測宇宙，為研究宇宙中最極端的現象提供了一個重要的窗口，從伽馬射線暴和黑洞噴流到脈衝星、超新星遺跡和宇宙射線的起源。
　　BOAT的正式名稱為GRB 221009A﹐於2022年10月9日爆發並立即使大多數在軌的伽馬射線探測器飽和﹐這使得它們無法測量爆炸最強烈的部分。重建的觀測結果加上統計論點﹐如果BOAT屬於先前檢測到的伽馬射線爆發的同一群體﹐那麼它可能是1萬年來在地球天空中出現的最亮爆發﹐發射線在爆發後約5分鐘出現﹐持續了至少40秒﹐峰值能量達到約1200萬eV(可見光的能量範圍是2到3eV)﹐這一發現為科學家提供了研究這些極端宇宙爆炸的全新線索﹐關於此一發現的論文發表於7月26日的《科學》期刊上。

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