近期伽马射线暴可能是观测史上最亮

这场“绝对惊人”的宇宙爆发据估计是万年一遇的事件

XMM-Newton images recorded 20 dust rings

被称为“BOAT”,即“有史以来最亮”的伽马射线暴 GRB 221009A 于 2022 年 10 月 9 日席卷地球。这场爆发源于银河系外的源头,能量非常强大,以至于照亮了银河系内的尘埃云,在欧空局 XMM-牛顿空间望远镜的图像中产生了同心环。

研究人员报告称,去年秋天,一场银河系外爆发的光芒穿过内太阳系,其亮度是科学家观测到的任何其他此类爆发的 70 倍。

来自爆炸的辐射——被称为 伽马射线暴 (GRB) 的 GRB 221009A ——于 2022 年 10 月 9 日席卷地球。它使多个太空望远镜上的伽马射线探测器饱和,因此获得了昵称 BOAT,是“有史以来最亮”的缩写。

天文学家在随后的几个月里继续使用各种仪器研究 BOAT,以进一步描述这场爆炸。这些努力只会增加 BOAT 的传奇色彩。


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路易斯安那州立大学物理学和天文学助理教授埃里克·伯恩斯 (Eric Burns) 在夏威夷举行的美国天文学会高能天体物理学分会第 20 次会议的新闻发布会上表示:“这只是一次绝对惊人的爆发。它非常 необыкновенно;我们从未见过任何与之接近的东西。”

伯恩斯补充说:“BOAT 是万年一遇的事件。“因此,很有可能这是自人类文明开始以来袭击地球的最亮伽马射线暴。”

有史以来最亮的爆炸

GRB 是宇宙中最强大的爆炸。它们在短短几秒钟内产生的能量比地球太阳在其 100 亿年的整个寿命中产生的能量还要多。

天文学家识别出两个不同的类别:短 GRB,持续时间约为两秒或更短;以及长 GRB,可以持续数分钟。天文学家说,短 GRB 很可能由超高密度恒星尸体(称为中子星)的碰撞产生。另一方面,大多数长 GRB 是由大质量恒星坍缩和死亡时诞生的黑洞产生的。

“所以,你会发生核心坍缩;这会创造一个黑洞。 黑洞 驱动着以略低于光速的速度向外传播的喷流,”伯恩斯说。

他补充说:“当这些喷流向外传播时,它们会以瞬时伽马射线暴发射的形式释放能量。“随后是所谓的余辉,在稍后的时间,沉积到该恒星中的能量会引发超新星爆炸。”

BOAT 是一个长 GRB,因此研究人员预计会在其所在地(距地球约 19 亿光年的地点)出现超新星。但是,尽管他们使用 NASA 的 詹姆斯·韦伯太空望远镜哈勃太空望远镜 以及其他仪器搜索该区域,但尚未找到超新星。

荷兰内梅亨拉德堡大学的天体物理学教授安德鲁·列文 (Andrew Levan) 在 美国宇航局周二发布的一份声明 (在新标签页中打开) 中说:“如果它在那里,它就非常微弱。“我们计划继续寻找,但有可能整颗恒星直接坍缩成了黑洞,而不是爆炸。”

为何如此明亮?

GRB 喷流往往相对狭窄,因此大多数喷流不会扫过地球。但这些天体物理事件虽然极端,但却很常见,可以大量观察到。伯恩斯说,天文学家利用 NASA 的 费米伽马射线太空望远镜 和俄罗斯仪器 Konus(该仪器搭载在 NASA 的 Wind 太空飞船上)等工具收集的数据,已经编目了大约 12,000 个 GRB。

他领导了一项深入研究 GRB 记录的分析,确定了 BOAT 的亮度。其他工作表明,这种极高的亮度并非源于过于强大的喷流。

亚利桑那大学天文学助理教授凯特·亚历山大 (Kate Alexander) 在周二的新闻发布会上说:“当您比较这个喷流中的能量时,它与我们在其他 GRB 中看到的喷流能量非常相似。”

她补充说:“那么,为什么它如此明亮呢?”“事实证明,这个喷流中的所有能量都集中在一个非常狭窄的角度。因此,这个喷流中所有移动的粒子都非常、极其狭窄地汇聚在一起,而这个狭窄的光束恰好聚焦在地球上。”

她将这种效应比作花园软管,BOAT 的喷流类似于通过使用收缩喷嘴获得的更强烈的喷雾。

几个月前,由于从地球的角度来看,源区域移动到了 太阳 后面,天文学家不得不暂停对 BOAT 的一些观测。但该区域现在又重新进入视野,研究人员已准备就绪。

列文在周二的电话会议上说:“包括哈勃和韦伯在内的更多观测将在未来几周和几个月内进行。”

他和许多其他研究人员特别渴望确定 BOAT 是否产生了超新星。

列文说:“请关注这个空间,我们希望能够得到更确凿的答案!”

研究人员在 《天体物理学杂志快报》特刊中报告了这些和其他 BOAT 结果。

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Mike Wall 自 2010 年以来一直为 Space.com 撰稿。他关于寻找外星生命的书籍《Out There》于 2018 年 11 月 13 日出版。在成为科学作家之前,迈克尔曾担任爬行动物学家和野生动物生物学家。他拥有澳大利亚悉尼大学进化生物学博士学位、亚利桑那大学学士学位以及加州大学圣克鲁斯分校科学写作研究生证书。

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