主要介紹

相關(guān)證據(jù)

美國X射線望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)相關(guān)證據(jù)

雙星合并

據(jù)國外媒體報(bào)道，伽瑪射線暴（GRBs）是宇宙中最暴力高能的事件。利用美國宇航局錢德拉X射線天文臺(tái)、美國宇航局斯威夫特衛(wèi)星及其他望遠(yuǎn)鏡，一項(xiàng)新研究表明，雖然這些事件是宇宙中最明亮的爆炸，但科學(xué)家可能錯(cuò)過了它們中的大部分。他們認(rèn)為，一些伽瑪射線暴是兩顆中子星或一顆中子星和一個(gè)黑洞碰撞合并的產(chǎn)物。新研究提供了迄今為止最好的證據(jù)，即這樣的碰撞將產(chǎn)生一個(gè)很窄的伽瑪射線光束或噴射。如果這樣的射流不指向地球，就不會(huì)檢測到碰撞產(chǎn)生的伽瑪射線暴。

兩顆中子星或一顆中子星和一個(gè)黑洞的碰撞，預(yù)計(jì)是強(qiáng)引力波的來源，那么不管它是否指向地球，都是可以被檢測到的。因此這一結(jié)果對可被激光干涉引力波天文臺(tái)和其他引力波天文臺(tái)檢測到的事件數(shù)目具有重要意義。2014年9月3日，美國宇航局斯威夫特天文臺(tái)選擇了140903A伽瑪暴，科學(xué)家用雙子座天文臺(tái)望遠(yuǎn)鏡確定了GRB 140903A坐落于一個(gè)約39億光年遠(yuǎn)的星系中。

圖形展示了一顆中子星合并的后果，包括伽瑪暴的生成。中心是一個(gè)緊湊的天體——或是黑洞，或是一個(gè)巨大中子星——紅色的是合并后遺留的材料圓盤，包括朝緊湊天體墜落的原料。下落材料的物質(zhì)能量使伽瑪暴噴流呈黃色。橙色是從圓盤吹出來的顆粒風(fēng)，藍(lán)色則是從緊湊天體噴出的材料，它以約為光速十分之一的飛快速度擴(kuò)大。兩個(gè)較小面板的左邊圖像顯示了從探索頻道望遠(yuǎn)鏡光學(xué)角度看到的GRB 140903A位于正方形中央，右邊圖像則是從錢德拉拍到的X射線照片特寫鏡頭，光學(xué)圖像中的明亮星與GRB無關(guān)。

伽瑪射線爆炸持續(xù)了不到兩秒，于是把它歸入“短暴”范疇。天文學(xué)家認(rèn)為這類暴是中子星與中子星、或黑洞與中子星碰撞的結(jié)果，最終要么形成一個(gè)黑洞，要么一個(gè)具有強(qiáng)磁場的中子星。在發(fā)現(xiàn)GRB 140903A約三周后，一組由Eleonora Troja領(lǐng)導(dǎo)的研究人員，觀察了X射線中伽瑪暴的后果。他們發(fā)現(xiàn)，射流被傳送到基于X射線觀測只有約五度的角度。由于在大多數(shù)情況下，射流不會(huì)直接指向我們。所以當(dāng)它熄滅時(shí)，天文學(xué)家僅檢測到這種類型GRB的0.4%。

其他天文學(xué)家以前的研究表明，這些合并可能會(huì)產(chǎn)生狹窄噴流。然而證據(jù)并不強(qiáng)，因?yàn)椴荒茉诙鄠€(gè)波長中觀察到光的快速下降。一些證據(jù)將此事件與兩顆中子星、或一顆中子星和一個(gè)黑洞的合并聯(lián)系在一起。包括伽瑪射線輻射的性質(zhì)，在伽瑪暴的宿主星系中，恒星的老齡化及低形成率，且缺少一顆明亮的超新星。在以往的案例中，并沒有找到這種連接的強(qiáng)有力證據(jù)。

新研究表明，這樣的合并可能是比鐵更重元素的生產(chǎn)地。因此這些事件可估計(jì)出，由這些合并產(chǎn)生的重元素總量，并將其與星系中觀察到的數(shù)量進(jìn)行比較。