天文學家:大規模伽馬射線暴成果比肩梅西耶目錄

天文學家表示,作爲一項規模巨大的全球性努力的一部分,已經記錄了數百次伽馬射線暴(GRBs),其規模之宏大,足以與 250 年前梅西耶創建的深空天體目錄相媲美。

伽馬射線暴是宇宙中最劇烈的爆炸,釋放的能量超過太陽 100 億年釋放的能量。它們發生在大質量恆星死亡或兩顆中子星合併時。

這些爆炸威力極強,如果在距離地球 1000 光年的範圍內發生一次,據預測這種情況每 5 億年出現一次,輻射爆發可能會損害我們的臭氧層,並對生命造成毀滅性後果。然而,這種事件在短期內發生的可能性極低。

伽馬射線暴在將近 60 年前首次被觀測到,它們也有可能幫助我們更好地瞭解宇宙的歷史,從最早的恆星到如今的模樣。

最新的研究通過世界各地的 455 臺望遠鏡和儀器記錄了 535 次伽馬射線暴,其中距離地球最近的一次爲 7700 萬光年。

這項研究由日本國家天文臺的 Maria Giovanna Dainotti 教授領導,並已在《皇家天文學會月報》上發表。

研究人員把他們的收集成果類比爲 18 世紀法國天文學家查爾斯·梅西耶編錄的 110 個深空天體。

時至今日,這個目錄依然持續爲專業以及業餘的天文學家提供夜空中一系列易於發現的天體。

“我們的研究加深了我們對於這些神秘宇宙爆炸的理解,還展現了各國之間的合作努力。”達諾蒂教授說道。

其結果是一個類似於 250 年前梅西耶所創建的目錄,這個目錄對當時可觀測的深空天體進行了分類。

作爲合著者的墨西哥國立自治大學的艾倫·沃森教授稱讚它是一個“巨大的資源”,能夠助力“推動我們知識的前沿向前邁進”。

沃森教授和達諾蒂教授是由 50 多名科學家組成的一個團隊中的一部分,他們精心探究了 GRB 光在爆炸後的幾周乃至幾個月內是如何抵達地球的。

他們表示,其結果是有史以來所組裝的最大的在光學波長下觀測到的、具有測量距離的 GRB 目錄。

它涵蓋了歷經 26 年所收集的 64813 次光度觀測,斯威夫特衛星、RATIR 相機以及昴星團望遠鏡都作出了顯著貢獻。

該團隊覺得他們的發現中特別有趣的是,所記錄的伽馬射線暴中有近三分之一(28%)在爆炸產生的光穿越宇宙時未發生變化或演變。

羅馬托爾韋爾加塔大學的合著者羅莎·貝塞拉博士表示,這意味着一些近期的伽馬射線暴的表現與數十億年前發生的那些完全一樣。

這樣的發現與宇宙中常見的情形不符,在宇宙裡,物體自大爆炸起就持續進化。

達諾蒂教授補充道:“這種現象或許表明這些爆炸的發生機制極爲特殊,這意味着與伽馬射線暴相關的恆星比近期誕生的恆星更爲原始。

“然而,這一假設仍需進行更多的探究。”

對於少數光學演化與 X 射線演化相匹配的伽馬射線暴而言,或許存在一種更爲直白的解釋。

具體來講,我們正在觀測一個由電子和正電子構成的持續膨脹的等離子體,它會隨着時間逐漸冷卻,就如同一根熱鐵棍在冷卻過程中發出的光越來越紅一樣,我們的確看到了發射機制的轉變。”維爾京羣島大學的研究員布魯斯·根德教授說道。

“在這種情形下,這種機制有可能與爲這些現象提供能量的磁能存在關聯。”

研究人員當下期望天文界助力進一步拓展他們的伽馬射線暴彙編。他們藉助一個用戶友好型的網絡應用程序實現了數據的可訪問性,並呼籲同行添加數據,理想狀況是以相同的格式分享發現成果。