威斯康星大學(xué)麥迪遜分校 | 天文學(xué)家根據(jù)爆炸恒星的光繪制銀河系
指南者留學(xué)
2023-03-30 21:53:16
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<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1680184493032/1680184493032.jpg" width="808" height="780" />10 月 9 日,我們銀河系外的一次爆炸產(chǎn)生了巨大的輻射閃光,并在 10 月 9 日到達(dá)了地球,并作為有史以來(lái)最亮的 BOAT 載入了記錄簿。</p>
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<p>伽馬射線爆發(fā),稱為 GRB 221009A,今天在美國(guó)天文學(xué)會(huì)高能天體物理學(xué)部的一次會(huì)議上由來(lái)自伽馬射線狩獵尼爾·蓋瑞斯·斯威夫特天文臺(tái)的科學(xué)家進(jìn)行了介紹。</p>
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<p>輻射的爆發(fā)讓威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的天文學(xué)家對(duì)銀河系的結(jié)構(gòu)有了前所未有的了解,并對(duì)穿過(guò)地球的亞原子粒子的來(lái)源有了新的認(rèn)識(shí)。 它以接近光速的速度從天馬座方向射來(lái),被太空和全球各地的許多望遠(yuǎn)鏡和傳感器捕捉到,很可能標(biāo)志著一顆恒星的死亡和黑洞的誕生。<img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1680184472270/1680184472270.jpg" width="581" height="775" /></p>
<p>威斯康星大學(xué)麥迪遜分校研究星際塵埃和黑洞與 X 物理學(xué)的天文學(xué)教授塞巴斯蒂安·海因茨 (Sebastian Heinz) 說(shuō):“這些爆炸是我們?cè)谟钪嬷锌吹降淖蠲髁恋氖挛镏?,它們的?qiáng)度如此之大,我們基本上可以在半個(gè)宇宙中看到它們。” - 太空中的射線——伽馬射線暴的一種產(chǎn)物,如 GRB 221009A。 “與其他伽馬射線暴相比,這一次是如此明亮,我們預(yù)計(jì)在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)它將成為有史以來(lái)最亮的一次。”</p>
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<p>他補(bǔ)充說(shuō),再過(guò) 10,000 年,可能不會(huì)再有像地球一樣明亮或接近地球的伽馬射線爆發(fā),并表示這種明亮的爆發(fā)同樣位于銀河系平面的可能性“再低 10 倍” 方式。</p>
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<p>海因茨說(shuō),伽馬射線暴的強(qiáng)度和它通往地球的路徑都很有啟發(fā)性。 GRB 221009A 的電磁輻射像箭一樣從圓盤狀銀河系平面上方幾度射向行星,途中掠過(guò)銀河系的塵埃云。</p>
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<p>“這種塵埃是我們所說(shuō)的星際介質(zhì)的關(guān)鍵成分,”海因茨說(shuō)。 “這對(duì)于收集形成行星的金屬和重元素、確定恒星周圍的環(huán)境至關(guān)重要。 了解氣體和塵埃云是了解恒星和行星系統(tǒng)如何形成的基礎(chǔ)。”</p>
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<p>最亮的 X 射線集中在爆炸的直接路徑上。 其他光線,在略有不同的初始路徑上,在途中與云中的塵埃微粒相撞,并向地球方向反彈。 因?yàn)樗麄冏吡烁L(zhǎng)的路線,所以那些反射的 X 射線從略微不同的角度到達(dá)初始閃光后幾分鐘、幾小時(shí)甚至幾天。</p>
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<p>“我們結(jié)合了第一次閃光后到達(dá)的 X 射線的所有這些觀測(cè)數(shù)據(jù),它們?cè)诒l(fā)的亮點(diǎn)周圍顯示為環(huán)——伽馬射線穿過(guò)的每個(gè)相當(dāng)大的塵埃云都有新的環(huán),”海因茨說(shuō)。 “看著它走到一起真是令人難以置信和美麗。 這些環(huán)就像這個(gè)神奇的指紋,編碼了關(guān)于星系本身的一大堆信息。”</p>
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<p>海因茨利用遲到的 X 射線的幾何結(jié)構(gòu)及其在初始爆發(fā)之后的滯后,將光環(huán)轉(zhuǎn)化為銀河系中遙遠(yuǎn)的塵埃的前所未有的精確位置。 每個(gè)環(huán)都指向一團(tuán)塵埃云,揭示了與地球的距離以及數(shù)十個(gè)塵埃云在銀河系圓盤上方的相對(duì)“高度”。</p>
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<p>Heinz 說(shuō):“它為我們提供了一種工具,可以根據(jù)距離繪制出這些塵埃在銀河系中的位置,甚至現(xiàn)在在某種程度上是高度的函數(shù)。”他的發(fā)現(xiàn)是一項(xiàng)研究的一部分。</p>
<p><br />今天發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上。 “我們已經(jīng)繪制出遠(yuǎn)達(dá) 45,000 光年的塵埃云,其精確度超出了我們的想象——其中一些距離銀河系的距離超出了我們的預(yù)期。”</p>
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<p>對(duì)被塵埃改變方向的光線進(jìn)行更多分析,將有助于研究人員更好地了解塵埃云和銀河系的形狀和組成。</p>
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<p>“我們想知道這些遙遠(yuǎn)的塵埃云與氣體分布、我們看到或看不到星星的地方以及其他事情發(fā)生和變化的地方有何關(guān)系,”海因茨說(shuō)。 “有幾乎令人難以置信的豐富數(shù)據(jù)可以告訴我們關(guān)于星系結(jié)構(gòu)的新事物。”</p>
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<p>長(zhǎng)期以來(lái),伽馬射線爆發(fā)一直被認(rèn)為是我們銀河系以外的中微子的可能來(lái)源,這使得 GRB 221009A(作為 BOAT)成為高能亞原子粒子的主要潛在來(lái)源,因此也引起了 IceCube 中微子天文臺(tái)科學(xué)家的極大興趣 。</p>
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<p>威斯康星大學(xué)麥迪遜分校物理學(xué)教授 Justin Vandenbroucke 說(shuō):“這個(gè) GRB 不僅是在伽馬射線中探測(cè)到的最亮的一次,它還發(fā)生在冰立方非常敏感的天空區(qū)域。” 探測(cè)器凍結(jié)在南極附近的冰中。 這些發(fā)現(xiàn)今天也發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上。</p>
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<p>然而,IceCube 研究人員發(fā)現(xiàn)從太空穿過(guò)地球的中微子數(shù)量沒(méi)有明顯增加,這意味著即使地球上最靈敏的儀器觀測(cè)到的最大伽馬射線爆發(fā)也沒(méi)有伴隨著中微子的轟擊。</p>
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<p>“這些上限與許多電磁望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果相結(jié)合,為我們提供了有關(guān)伽瑪暴作為潛在粒子加速器的更多信息,”威斯康星大學(xué)麥迪遜分校物理學(xué)研究生杰西思韋茨說(shuō)。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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