迄今發現第二遙遠的短伽瑪射線暴,距離我們 100 億光年

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 17 日 9:17 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


伽瑪射線暴是宇宙中最猛烈的爆發,它們在 50 秒內釋出的能量相當於銀河系 200 年總輻射能量。最近天文學家在宇宙遙遠一端發現了新的短伽瑪射線暴餘輝,距離我們遠達 100 億光年,也就是說發生在大爆炸後僅 38 億年。

這場事件被命名為 SGRB181123B。伽瑪射線的持續時間一般介於 0.01秒~1000 秒左右,以 2 秒為界,可以分為長伽瑪射線暴(long gamma-ray bursts)和短伽瑪射線暴(short gamma-ray bursts,SGRB)。而伽瑪射線暴爆發過後,望遠鏡可以在其它波段觀測到輻射,稱為伽瑪射線暴的餘輝。根據波段不同可分為 X 射線餘輝、光學餘輝、無線電餘輝等,通常隨時間指數式衰減,X 射線餘輝能夠持續幾個星期,光學餘輝和無線電餘輝則能持續幾個月到一年。

整體來說,短伽瑪射線暴非常罕見,天文學家目前推測最可能是發生在 2 顆中子星合併之際,每年大概僅能檢測到 7、8 個短伽瑪射線暴,加上它們的餘輝通常最多只持續幾小時,時間短到無法讓天文學家好好觀察,也因此可想見,當美國西北大學團隊發現距離遠達我們 100 億光年的超微弱短伽瑪射線暴時,該有多麼興奮。

2018 年,NASA 的尼爾‧格雷爾斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory)首度發現該事件,但並不知道這場爆炸距離我們多遠,西北大學團隊接著利用北雙子望遠鏡測量 SGRB181123B 的光學餘輝。

由於雙子座望遠鏡拍下的圖像非常清晰,讓研究人員能夠精確定位宇宙中特定星系的位置,在利用南雙子望遠鏡上的近紅外光譜儀拍攝宿主星系的光譜後,研究人員意識到他們偶然發現比其他已知伽瑪暴都還要遙遠 SGRB,當時宇宙還只是個少年。

在這一刻找到 SGRB 意味著,當年少宇宙正在忙著形成大量恆星、迅速形成星系時,某處已經有經歷出生、演化和死亡的中子星對融合了,這也許會改變我們對中子星合併需要多長時間的理解,以及在年少宇宙時期合併的中子星對,彼此融合的速度有多快。

新論文發表在《天文物理期刊通訊》(the Astrophysical Journal Letters)。

(首圖來源:西北大學