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天文學家 偵測到來自太空的強烈訊號,持續了七小時。 他們或許已經弄清楚了它的本質。
2025年,天文學家偵測到一次來自太空的爆發。如今,他們正在揭開這場非凡爆發背後的奇異過程。
伽馬射線暴(Gamma-ray bursts , GRB)是高能量輻射的強烈來源,科學家在地球上以 伽馬射線的形式偵測到它們。
它們最早於1960年代被 美國軍方衛星偵測到,這些衛星當時正在搜尋地球上的核武爆炸,並觀測到來自
天空的明亮伽馬射線爆發。
當時人們並不知道這些爆發是什麼,但「伽馬射線暴」這個術語就是這樣產生的。
直到很久以後,天文學家才開始了解可能導致 「伽馬射線暴」的物理過程。
2025年,天文學家偵測到一次持續七小時的來自太空的爆發,被稱為 GRB 250702B。如今,他們正在揭開這
場非凡爆發背後的奇異過程。
伊莉莎‧奈茲(Eliza Neights)是 美國太空總署(NASA) 戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)的研究員,
她主要研究 「伽馬射線暴 / Gamma-ray bursts」背後的物理機制。
如何偵測 「伽馬射線暴 / Gamma-ray bursts」?
我們主要使用廣域高能量監測,通常使用能夠同時觀測到大片天空的太空望遠鏡。
它們會同時掃描所有天體,並捕捉到任何看起來像是明亮脈衝的訊號,這些訊號與背景雜訊相比顯得格外突出。
NASA 費米太空望遠鏡(NASA’s Fermi Space Telescope)上伽馬射線暴監測器的「爆發倡導者」。
這意味著我每月大約要值六班,每當望遠鏡觀測到類似明亮伽馬射線閃光的信號時,它都會自動將數據發送給值班人員。
確定事件的性質並向 科學界 發出警報,是天文學家 的責任。
美國太空總署(NASA)發現了什麼?
今年早些時候,我們探測到了一個名為 GRB 250702B 的 「伽馬射線暴 / Gamma-ray bursts」。
當時正在值班,儀器偵測到了它非常不尋常的模式:三個伽馬射線暴似乎都來自天空中的同一位置。
GRB 250702B 有什麼特別之處 ?
它是迄今為止記錄到的持續時間最長的 伽馬射線暴。透過結合五台高能量望遠鏡的數據,
我們計算出它的持續時間約為七小時,也就是 25,000 秒。這是一個極其漫長的持續時間。
作為參考,普通的伽馬射線暴持續時間不超過幾分鐘,而上一次的記錄保持者約為 15,000 秒。
GRB 250702B 的持續時間無法用已知的伽馬射線暴起源來解釋——它需要一種全新的物理解釋。
「伽馬射線暴 / Gamma-ray bursts」通常是由什麼引起的 ?
目前已知有兩種過程會導致 「伽馬射線暴 / Gamma-ray bursts」的產生。
大多數「伽馬射線暴 / Gamma-ray bursts」起源於快速旋轉的大質量恆星的坍縮。這些恆星坍縮成緻密天體,
很可能是黑洞,並形成強大的噴流。
當這些噴流恰好指向我們時,我們就能偵測到它們,它們表現為「伽馬射線暴 / Gamma-ray bursts」。
有些「伽馬射線暴 / Gamma-ray bursts」發生在兩顆中子星(密度極高的恆星殘骸)相互環繞並最終合併時。
同樣,一個緻密天體形成,並產生我們可以探測到的噴流。
有哪些過程可能導致 GRB 250702B 的發生?
最合理的解釋是「氦星並合 / helium merger」。在這種情況下,一個質量與恆星相近的 "黑洞" 圍繞著一顆氦星運行。
這些恆星的外層氫被剝離,留下一個緻密的氦核,它們被認為會經歷膨脹階段。
當它們膨脹時,環繞的黑洞最終會進入恆星包層內部,並迅速吞噬恆星。
突然之間,所有的角動量都轉移到了黑洞中,這可能會產生持續很長時間的噴流。
為什麼觀測到的這種長時間爆發如此之少?它們是否特別罕見?
它們或許不如其他 伽馬射線暴(Gamma-ray bursts , GRB)前身星那麼常見,而且持續時間極長的伽馬射線暴
也更難被那些尋找短時明亮訊號的望遠鏡觀測到。
它們的亮度也更低,這限制了我們能夠探測到它們的距離。
接下來的研究方向是 ?
參與了 康普頓光譜儀 和成像儀(Compton Spectrometer and Imager , COSI)望遠鏡項目,這是一台計劃於
2027年發射的 伽馬射線巡天望遠鏡。
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