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一颗恒星坍缩后的余辉,为何比它所在的星系还亮?

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有些宇宙事件,第一眼看上去平平无奇,换个角度看却是另一回事。最近,美国宇航局(NASA)的费米伽马射线空间望远镜就记录到了一次这样的爆发——它产生的余辉亮度,在几十年来的观测记录中都算得上突出。


这道闪光来自一次伽马射线暴(GRB)之后的强烈余辉。有意思的地方在于反差:这次爆发的伽马射线本身并不算强,余辉却亮得惊人。在一项新发表的研究中,它被列入已观测事件中最亮的那1%。

为什么余辉会比事件本身亮这么多?研究团队认为,这和我们观察它的角度有关。

“我们每年能看到数百次伽马射线暴,但真正提供信息的恰恰是那些‘怪家伙’,”研究作者罗伯托·里奇(Roberto Ricci)在一份声明中说,“我们可以解释这次爆发的某些单独特征,但要把它们全部放进同一幅图景里,难度大得多。”

按照研究给出的时间线,事情的起点是一颗大质量恒星的死亡,它距离我们约20亿光年。恒星坍缩时,会从两极射出短暂而强烈的伽马射线喷流——这正是费米望远镜在3月10日捕捉到的第一道闪光。

喷流继续在空间中扩散,与周围的气体相撞,并开始加速粒子,这些粒子释放出的辐射能量便形成了余辉。编号 GRB 260310A 的这次余辉在数小时内逐渐变亮,直到亮度超过它所在的星系。随后它暗淡下去,却又在数周之后于X射线波段再次变亮。天文学家推测,那可能是伽马射线暴狭窄核心的光终于逃逸了出来。

如此强烈而持久的余辉意味着,一次原本可能被当作标准伽马射线暴而忽略的事件,实际上可能猛烈得多——前提是从正确的角度去看它。

“在我们看来平平无奇的一次伽马射线暴,对于正对着喷流核心观察的观测者来说,也许就像一场巨型爆炸,”研究作者杨宇涵(Yu-Han Yang)在声明中说,“我们的模型显示,这次爆炸把大约10亿年的太阳能量输出,压缩进了一束铅笔粗细的光束里。”

随着望远镜性能的提升和巡天能力的扩展,科学家希望未来能从更多角度捕捉到伽马射线暴。这反过来会帮助我们更好地理解大质量恒星是如何走向终结的。

毕竟,一束光里能读出的东西,比想象中多得多。

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