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宇宙起源后不久的一颗垂死之星可能会破坏今天的手机接收

时间:2022-05-14 18:58:10来源:

如图所示,伽马射线爆发是宇宙中最强大的爆炸。它们以伽马射线发出大部分能量,这种射线的能量比我们用眼睛看到的可见光高得多。

大多数天,地球都会受到轻微的短伽玛射线暴(GRB)炸毁。但是有时候,像GRB 200415A这样的巨大耀斑会到达我们的银河系,掠过使我们的太阳相形见energy的能量。实际上,宇宙中最强大的爆炸是伽马射线爆发。

现在,科学家表明GRB 200415A来自另一个可能的短GRB来源。它是由一个非常罕见的,强大的中子星(称为磁星)爆发的。

先前检测到的GRB来自相对远离我们家银河系的银河系。但是,从宇宙的角度来看,这是一个离家很近的地方。

GRB爆炸可能会破坏地球上的手机接收信号,但它们也可能成为宇宙早期的信使。

不同的最终游戏

“我们的太阳是一颗非常普通的恒星。当它死亡时,它会变大并变成红色巨星。之后,它会坍塌成一个小的紧凑恒星,称为白矮星。

约翰内斯堡大学的Soebur Ra​​zzaque教授说:“但是比太阳重得多的恒星起着不同的作用。”

Razzaque带领一个团队为2021年1月13日在自然天文学上发表的研究预测GRB行为。

“当这些巨大的恒星死亡时,它们会爆炸成超新星。之后剩下的是一颗非常小的紧凑型恒星,其大小足以容纳大约12英里(约20公里)的山谷。这颗恒星被称为中子星。它是如此之密,以至于只有一汤匙就会重达数吨。”他说。

正是这些巨大的恒星以及它们剩下的造成了宇宙中最大的爆炸。


2020年4月15日,X射线和伽马射线的巨浪仅持续了不到一秒钟的时间,就席卷了整个太阳系,触发了NASA和欧洲航天器上的探测器。GRB 200415A事件是由磁星发出的巨大耀斑,磁星是一种城市规模的中子星,具有已知的最强磁场。约翰内斯堡大学的Soebur Ra​​zzaque教授分享了一次巨大耀斑期间发生的事情,以及这些强大的爆炸如何告诉我们有关宇宙历史的更多信息。动画片

科学家们已经知道一段时间了,超新星会喷出很长的GRB,爆发时间超过2秒。在2017年,他们发现两个互相旋转的中子星也可以发出短伽玛暴。2017年的爆炸来自距离我们安全的1.3亿光年。

但这无法解释研究人员几乎每天都可以在我们的天空中检测到的任何其他GRB。

到2020年4月15日美国东部时间凌晨4:42时,情况发生了变化。

那天,一个巨大的耀斑GRB扫过了火星。它向绕地球运行的卫星,航天器和国际空间站宣布了自己。

这是自2008年NASA费米伽马射线太空望远镜发射以来的第一个已知的大耀斑。它只持续了140毫秒,大约眨眼之间。

但是这次,轨道望远镜和仪器捕获的方式比16年前检测到的更多有关大耀斑GRB的数据。

来自其他来源的爆发

难以捉摸的宇宙访客被命名为GRB 200415A。科学家联盟组成的行星际网络(IPN)决定了巨大火炬的来源。他们说,GRB 200415A从位于雕刻家星座的NGC 253星系中的一个磁星爆炸。

所有先前已知的GRB都可以追溯到超新星或两个互相旋转的中子星。

“在银河系中,有成千上万的中子星,”拉扎克说。“其中,目前已知只有30个是磁星。

磁石的磁性比普通中子星高出一千倍。大多数人不时发出X射线。但是到目前为止,我们只知道少数会产生巨大耀斑的磁星。我们能检测到的最亮的是2004年。然后GRB 200415A于2020年到达。”

银河NGC 253在我们的家外银河系外,但距离我们仅1140万光年。当谈论巨型火炬GRB的核炸力时,这相对接近。

巨大的耀斑比我们太阳发出的太阳耀斑强大得多,这很难想象。来自太阳的大太阳耀斑有时会干扰手机的接收和电网。

2004年的GRB大火炬也破坏了通信网络。

第一次掀起第二波

“没有两个伽马射线爆发(GRB)相同,即使它们以相似的方式发生。而且,没有两个磁星也相同。拉扎克说,我们仍在尝试了解恒星如何终止其生命以及这些高能伽马射线是如何产生的。

“仅在最近的20年左右,我们就拥有了各种仪器,可以以多种不同方式检测这些GRB事件-包括引力波,无线电波,可见光,X射线和伽马射线。”

他说:“ GRB 200415A是有史以来第一次检测到一次大火炬的第一次和第二次爆炸。”

了解第二波

在2005年的研究中,拉扎克(Razzaque)预测在一次巨大的耀斑中会发生第一次和第二次爆炸。

对于自然天文学的最新研究,他领导了一个团队,其中包括以色列公开大学的Jonathan Granot,乔治华盛顿大学的Ramandeep Gill和莱斯大学的Matthew Baring。

他们开发了一个更新的理论模型或预测,说明了巨大火炬GRB的第二次爆炸将是什么样子。2020年4月15日之后,他们可以将其模型与GRB 200415A测得的数据进行比较。

“费米伽马射线爆破监测仪(Fermi GBM)的数据告诉我们有关第一次爆炸的信息。费米大面积望远镜(Fermi LAT)的数据告诉了我们有关秒的信息,”拉扎克说。

“第二次爆炸发生在第一次爆炸之后约20秒,并且具有比第一次爆炸高得多的伽马射线能量。它也持续了更长的时间。不过,我们仍然需要了解几百秒后会发生什么。”

信使谈深渊

他说,如果下一个巨大的耀斑GRB发生在离我们银河系较近的银河系,那么地面上的强大射电望远镜,例如南非的MeerKAT,可能能够探测到它。

“这将是研究第二次爆炸中非常高能量的伽马射线发射与无线电波发射之间关系的绝好机会。这将告诉我们更多有关在我们的模型中有效和无效的信息。”

我们越了解这些短暂的爆炸,就越了解我们所生活的宇宙。

宇宙开始后不久将死的一颗恒星可能会破坏今天的手机接收。

“即使伽马射线爆发是从一颗恒星中爆炸出来的,我们也可以从宇宙历史的早期就发现它们。甚至可以追溯到几亿年前的宇宙。”

“那是宇宙发展的极早期阶段。那时死亡的恒星现在仅能…检测到它们的伽马射线爆发,因为光传播需要时间。

“这意味着伽马射线爆发可以告诉我们更多有关宇宙如何随时间扩展和演化的信息。”

参考:Fermi-LAT协作组织在2021年1月13日发表的自然天文学中,
雕刻家星系中磁星巨大耀斑产生的高能发射。10.1038 / s41550-020-01287-8

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