賓夕法尼亞州立大學(xué) | 發(fā)現(xiàn)了有史以來最亮的伽馬射線暴
指南者留學(xué)
2023-03-30 16:46:56
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<p>大學(xué)公園,賓夕法尼亞州2022年10月9日,當尼爾·格里爾斯·斯威夫特天文臺向她的手機發(fā)送自動警報時,賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究技術(shù)專家瑪雅·威廉姆斯(Maia Williams)并不知道太空望遠鏡剛剛探測到有史以來最亮的伽馬射線爆發(fā)。或者,雖然她是斯威夫特團隊的新人,但她將負責(zé)分享這次宇宙爆炸的消息。</p>
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<p>威廉姆斯幾個月前才從鮑靈格林州立大學(xué)畢業(yè),不久就加入了斯威夫特位于賓夕法尼亞州立大學(xué)的任務(wù)運營中心。斯威夫特天文臺致力于研究伽馬射線暴,這是我們宇宙中最強大的爆炸類型,可能是由大質(zhì)量恒星死亡造成的。當垂死的恒星坍縮成黑洞或中子星時,它會向太空發(fā)射伽馬射線、x射線和其他粒子,這些粒子可以在接近地球時被像斯威夫特這樣的天文臺探測到。斯威夫特是第一個報告這次爆發(fā)的天文臺,它被命名為GRB 221009A。</p>
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<p>“這個很奇怪,因為一開始它看起來不像伽馬射線暴,”威廉姆斯說。“它異常明亮,它的位置對于伽馬射線爆發(fā)來說似乎不尋常。這對我來說有點失望,因為這將是我被指派跟蹤的第一個伽馬射線暴。但我們很快就知道,美國宇航局的費米伽馬射線太空望遠鏡也探測到了它,這是他們看到的最亮的爆發(fā)之一。然后我們也從其他天文臺聽到了消息,所以我們知道這是一次獨特的、令人難以置信的明亮伽馬射線爆發(fā)。”</p>
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<p>事實上,這次爆發(fā)是如此明亮,以至于它被稱為“船”——“有史以來最亮的”,或者至少自從天文學(xué)家開始記錄這些事件以來。威廉姆斯和同事們發(fā)現(xiàn),爆炸的余輝,隨著粒子向太空擴張而逐漸減弱,比斯威夫特之前觀測到的任何伽馬射線爆發(fā)都要亮10倍以上。</p>
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<p>威廉姆斯說:“就伽馬射線爆發(fā)而言,這次爆發(fā)本身就充滿能量,但它的位置也相對接近地球。”“所以它的一些亮度可以歸因于它的距離。”</p>
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<p>天文學(xué)家認為,這一伽馬射線暴的來源距離地球約19億光年,是目前已知距離地球最近的伽馬射線暴之一。“雨燕”每年探測到大約100次伽馬射線暴,大多數(shù)發(fā)生在距離地球約100億光年的地方。因為它們發(fā)出的光要傳播得更遠,所以大多數(shù)爆炸發(fā)出的光在到達地球時顯得更暗。</p>
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<p>威廉姆斯說:“根據(jù)我們的模擬,能量如此充沛、距離如此近的伽馬射線暴可能每1000年發(fā)生不到一次,所以這真的是一個非凡的事件,我們一生中不太可能再次看到。”“當我們第一次檢測到這種爆發(fā)時,我才在Swift工作了幾個月,所以我沒有意識到這有多不尋常。”<img src="https://sc-api.psu.edu/s3/files/styles/4_3_1000w/public/2022/11/102122_lg_BOAT_feat_43.jpg?h=a9575592&itok=r8KitU5F" alt="rings of red particles radiate outward from a bright yellow center" width="768" height="576" /> </p>
<p>10月9日,威廉姆斯被指派為當天的“爆炸倡導(dǎo)者”,負責(zé)跟蹤當天探測到的任何爆炸的初始觀測,從其他天文臺收集關(guān)于爆炸的數(shù)據(jù),并定期向Swift團隊報告爆炸情況。威廉姆斯已經(jīng)接受了一些關(guān)于該角色的培訓(xùn),一旦發(fā)現(xiàn)爆裂,他就有望在工作中學(xué)習(xí)。但她說,她沒想到自己的第一次爆發(fā)會如此引人注目。</p>
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<p>“這有時會讓人不知所措,但我確實學(xué)到了很多東西!她說。</p>
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<p>在最初的觀測之后,斯威夫特每天花大約5000秒的時間來觀測伽馬射線暴,直到11月底。由于這次爆發(fā)異常明亮,他們在12月期間每隔一天繼續(xù)觀測一次,當時地球移動到一個位置,使爆發(fā)被太陽擋住。在太空和地球表面的其他幾個天文臺也觀測到了這次爆發(fā),這為威廉姆斯提供了大量的數(shù)據(jù)來報告。她還領(lǐng)導(dǎo)撰寫了一篇科學(xué)論文,報告了這次爆發(fā),其中包括與合作者合作,綜合來自Swift以及MAXI(全天x射線圖像監(jiān)視器)和NICER(中子星內(nèi)部成分探測任務(wù))任務(wù)的數(shù)據(jù),這些任務(wù)的儀器位于國際空間站。</p>
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<p>她說:“我們要組織很多會議,跨時區(qū)協(xié)調(diào),努力確保所有工作都完成了。”“有很多編輯工作要做,因為每個人都用不同的風(fēng)格寫作,我想確保論文中的所有內(nèi)容都是一致的。我真的很高興我得到了很多幫助,尤其是來自Swift科學(xué)運營團隊的其他成員。”</p>
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<p>這篇論文發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》的特刊上。Swift任務(wù)運營中心的其他賓夕法尼亞州立大學(xué)作者包括天文學(xué)和天體物理學(xué)研究教授、Swift科學(xué)運營團隊負責(zé)人杰米·肯納;天文學(xué)和天體物理學(xué)助理研究教授Simone Dichiara;以及天文學(xué)和天體物理學(xué)研究教授邁克爾·西格爾。</p>
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<p>今年2月,BOAT伽馬射線暴從太陽后面再次出現(xiàn),斯威夫特繼續(xù)觀察它的余輝,盡管沒有那么頻繁(每周大約1萬秒)。研究這種爆炸,以及其他類似的爆炸,可以幫助天文學(xué)家了解恒星是如何坍縮的,黑洞是如何誕生的,以及遙遠星系的條件。</p>
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<p>威廉姆斯說:“我們希望繼續(xù)觀察這次伽馬射線暴將有助于我們解釋為什么它如此明亮。”“這次經(jīng)歷和我從Swift團隊得到的支持,絕對讓我準備好成為未來我們可能探測到的伽馬射線暴的倡導(dǎo)者。我很高興看到我們與Swift在賓夕法尼亞州立大學(xué)任務(wù)運營中心的未來發(fā)現(xiàn)。”</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p>
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