天体物理学

详细检查的伽马射线爆发

许多望远镜已经观察到非常强烈的伽马射线爆发或伽马射线爆发。足以完善这种现象的理论模型。

肖恩·拜利

2013年4月27日,GBM检测器 (伽玛射线暴监视器) 卫星 费米 记录了特别强烈的伽玛射线源紧接着,太空望远镜 迅速 检测到相同的信号,然后将信息中继到地面望远镜(例如RAPTOR, 快速望远镜的光学响应,在美国)指示来源的方向。土地增值税 (大阵列望远镜),也在船上 费米,还观察到了这种伽马射线的爆发,即伽马射线的爆发(英语: 伽马射线爆发)。这个非常明亮的爆发称为GRB 130427A,结果异常接近,因此天体物理学家能够详细研究其光谱。结果有助于加深我们对这些暴力宇宙现象的理解。

伽马射线爆发是宇宙中最活跃的事件。当非常大的恒星坍塌并形成黑洞时,它们就会发生。根据所谓的火球模型,然后从黑洞的两侧以接近光速的速度将两束物质喷出。它们穿过恒星死亡之前射出的不同物质层,并以很高的速度与死星周围的物质碰撞。这种相互作用导致在数小时,数天,数月甚至数年后,从无线电波到伽玛射线,光学和X射线的整个电磁光谱范围内的光子发射。低能光子的初始爆炸。为了测试该模型,天体物理学家将理论光谱与不同观测期间记录的光谱进行了比较。

2013年4月27日的伽马射线爆发因其邻近性而异常出色:“仅” 37.5亿年的光就到达了我们,远少于大多数被科学家发现的爆发。 迅速。结果,接收到的辐射很强烈,并且爆发看起来非常明亮。来自不同望远镜的联合观测首先使描述爆炸恒星的性质成为可能:它是Wolf-Rayet型恒星,是具有20至30个太阳质量的紧凑恒星,但其恒星半径仅是太阳的三到四倍,并且会迅速旋转。

GRB 130427A的电磁频谱提出了许多问题。非常短的反应时间和众多检测器的动员使得有可能获得详细的信号。在某些方面,它与火球模型有所不同。现象发生后九小时,LAT显着检测到一个非常高能量的光子(32吉电子伏)(还收集了伽马射线暴中检测到的最高能的光子,能量为95吉电子伏)。节目开始后几分钟)。在火球模型中,能量最高的光子是由同步加速器发射产生的:带电粒子在被排出的物质层碰撞期间产生的强磁场中加速,从而发射光子。但是,这种机制无法产生s 光子迟到32吉电子伏特。该光子更有可能来自喷气机与星际介质的相互作用。尽管理论上可以很好地重现频谱的大多数元素,但这些细微差别可以说明其他机制正在发挥作用。理论家将能够恢复他们的模型!

代表伽玛射线暴的动画。图片提供:NASA戈达德中心

光子由两种机制产生:在不同物质层的碰撞过程中产生低能光子(兆电子伏特的数量级),然后在高能级光子产生高能光子(超过千兆电子伏特的量)。与星际介质碰撞。 ©美国国家航空航天局戈达德中心

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