中子星碰撞

中子星碰撞

Two neutron stars begin to merge in this illustration, blasting a jet of high-speed particles and producing a cloud of debris. These gamma-ray bursts (GRBs) are the most powerful events in the universe. Scientists think these kinds of events are factories for a significant portion of the universe’s heavy elements, including gold. They based their estimates on the rate of short burst GRBs thought to occur across the cosmos, but a Dec. 11, 2021, discovery showed they’ll need to factor long bursts into their calculations as well. For the last few decades, astronomers have generally divided GRBs into two categories. Long bursts emit gamma rays for two seconds or more and originate from the formation of dense objects like black holes in the centers of…

NASA的雨燕、费米任务探测到异常的宇宙爆炸

NASA的雨燕、费米任务探测到异常的宇宙爆炸

10月9日,星期日,一股异常明亮、持续时间长的高能辐射脉冲席卷地球,世界各地的天文学家都为之着迷。这种辐射来自于伽马射线爆发(GRB),这是宇宙中最强大的一类爆炸,是已知最明亮的事件之一。 东部时间周日上午,一波X射线和伽马射线穿过太阳系,触发了NASA费米伽马射线太空望远镜、尼尔·格雷尔斯雨燕天文台、Wind航天器以及其他探测器。世界各地的望远镜转向该地点研究余波,新的观测仍在继续。 雨燕的X射线望远镜在首次探测到GRB 221009A大约一小时后捕捉到了它的余辉。明亮的光环是X射线从位于爆炸方向的银河系内无法观测的尘埃层散射而形成。 影像来源:NASA/Swift/A. Beardmore (University of Leicester) 被称为GRB 221009A的爆炸为第10届费米研讨会提供了一个意想不到的令人兴奋的开端,该研讨会是一次伽马射线天文学家的聚会,目前正在南非的约翰内斯堡举行。“可以肯定地说,这次会议真的是以一声巨响拉开了序幕,每个人都在谈论这个问题。”参加会议的NASA戈达德太空飞行中心费米项目副科学家朱迪·拉库辛说。 根据费米大区域望远镜(LAT)的数据构建的序列,显示了以GRB 221009A位置为中心的伽马射线天空。每一帧显示能量大于1亿电子伏特(MeV)的伽马射线,颜色越亮表示伽马射线信号越强。它们总共代表了超过10个小时的观测。来自我们银河系中平面的辉光呈现为一条宽的对角线带。图像的大约横跨天空20度。 图片来源:NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration 该信号来自天箭座方向,经过估计19亿年才到达地球。天文学家认为,这代表了一个新黑洞的诞生,这个黑洞形成于一颗在自身重力下坍缩的大质量恒星的中心。在这种情况下,一个新生的黑洞驱动着接近光速的强大粒子喷流。这些喷流穿过恒星,向太空发射X射线和伽马射线。 雨燕的紫外/光学望远镜在可见光下拍摄的图像显示了GRB 221009A的余辉如何在大约10小时的过程中消退。这次爆炸出现在射手座,发生在19亿年前。图像直径约为4弧分。 影像来源:NASA/Swift/B. Cenko 这次爆发还为国际空间站上的两项实验——NASA的NICER X射线望远镜和日本的全太天X射线图像监测器(MAXI)——之间的联系提供了一个期待已久的首次观测机会。该连接于4月启动,被称为轨道高能监测警报网络(OHMAN)。它使NICER能够迅速转向MAXI探测到的爆发,这些操作以前需要地面科学家的干预。 “OHMAN提供了一个自动警报,使NICER能够在望远镜探测到放射源后三小时内进行跟踪。”戈达德NICER科学负责人扎文·阿佐马尼安表示。“未来的响应时间可能缩短至几分钟。” 这一古老爆炸的光带来了对恒星坍缩、黑洞的诞生、接近光速的物质的行为和相互作用、遥远星系的条件等问题的新见解。另一个如此明亮的GRB可能几十年内都不会出现。 据初步分析,费米大区域望远镜(LAT)探测到这次爆发长达10个多小时。爆发如此明亮和持久的一个原因是,对于GRB来说,它离我们相对较近。 “这次爆发比典型的GRB要近得多,这令人兴奋,因为它让我们能够探测到许多细节,否则这些细节会太微弱而无法探测。”费米LAT合作组织成员罗伯塔·皮莱拉说,他领导了关于爆发的初步交流,也是意大利巴里理工大学的博士生。“但不管距离远近,它也是有史以来见过的最有活力和最明亮的爆发之一,这都让人倍感兴奋。” 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-s-swift-fermi-missions-detect-exceptional-cosmic-blast