 天文學(xué)家認(rèn)為，美國馬射當(dāng)一顆大質(zhì)量恒星的宇航核心坍塌，形成黑洞時(shí)，顧伽湛頭外圍女資料（電話微信180-4582-8235）一二線城市均可安排高端外圍資源就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)GRB(伽馬射線爆發(fā))。線爆學(xué)年在這位藝術(shù)家的發(fā)科概念中，由落向黑洞的美國馬射物質(zhì)驅(qū)動(dòng)的粒子射流從一顆注定要?dú)绲暮阈侵幸越咏馑傧蛲膺\(yùn)動(dòng)。要探測(cè)到GRB，宇航其中一個(gè)噴流必須指向地球。顧伽鳴謝:美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心概念圖像實(shí)驗(yàn)室 （神秘的線爆學(xué)年地球uux.cn）據(jù)美國宇航局：50年前，1973年6月1日，發(fā)科世界各地的美國馬射天文學(xué)家被介紹給一個(gè)強(qiáng)大而令人困惑的新現(xiàn)象，稱為伽瑪射線爆發(fā)。宇航今天，顧伽軌道衛(wèi)星上的線爆學(xué)年傳感器，如美國宇航局的發(fā)科Swift和Fermi任務(wù)，平均每天在天空的某個(gè)地方探測(cè)到一次GRB。天文學(xué)家認(rèn)為爆發(fā)源于遙遠(yuǎn)星系中恒星的災(zāi)難性事件，這些事件被認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生新的黑洞。 “我仍然記得發(fā)現(xiàn)伽馬射線爆發(fā)時(shí)的興奮，”阿拉巴馬大學(xué)亨茨維爾分校的研究科學(xué)家Charles Meegan說，他幫助開發(fā)了美國宇航局康普頓和費(fèi)米衛(wèi)星上的GRB探測(cè)器。“當(dāng)時(shí)我是一名研究生，沒有意識(shí)到對(duì)這些奇怪事件的湛頭外圍女資料（電話微信180-4582-8235）一二線城市均可安排高端外圍資源研究將成為我未來50年的職業(yè)。”  這張哈勃近紅外合成照片展示了一個(gè)富含明亮恒星的區(qū)域，這些恒星呈現(xiàn)出多彩的衍射尖峰。爆發(fā)兩個(gè)月后，船GRB的余暉(圓圈)閃耀著恒星般的光芒。靠近該點(diǎn)的一條灰色帶是它的主星系。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的寬視場(chǎng)相機(jī)3展示了GRB船和它的主星系的紅外余輝(圓圈),從余輝的左上方延伸出一條細(xì)長(zhǎng)的光線，幾乎可以從側(cè)面看到。這次爆發(fā)發(fā)生在大約20億光年之外。鳴謝:NASA、ESA、CSA、STScI、A. Levan (Radboud大學(xué))；圖像處理:Gladys Kober 遙遠(yuǎn)的突發(fā)事件 有了伽瑪暴，幾乎一切都是極端的。它們發(fā)生在離我們銀河系如此之遠(yuǎn)的地方，以至于最近的爆發(fā)也在1億多光年之外。每次爆發(fā)都會(huì)產(chǎn)生伽馬射線的初始脈沖，這是光的最高能量形式，通常持續(xù)幾毫秒到幾分鐘。這種發(fā)射來自一股粒子射流，它以接近光速的速度向我們的方向發(fā)射，我們?cè)娇拷敝钡叵蛳驴赐埃惋@得越亮。緊隨這一瞬間發(fā)射的是伽馬射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波的余輝，天文學(xué)家可以追蹤幾個(gè)小時(shí)到幾個(gè)月。 即使半個(gè)世紀(jì)過去了，伽馬射線暴還是帶來了驚喜。最近的一次爆發(fā)如此明亮，以至于暫時(shí)蒙蔽了太空中的大多數(shù)伽馬射線探測(cè)器。昵稱為船(有史以來最亮的)，7分鐘的爆炸可能是過去10，000年來最亮的GRB。它還表明，科學(xué)家們對(duì)這些事件最有希望的模型還遠(yuǎn)未完成。 核武器觀察家 GRB的故事始于1963年10月，當(dāng)時(shí)由美國、英國和蘇聯(lián)簽署的禁止在大氣層、水下或太空進(jìn)行核武器試驗(yàn)的條約生效。為了確保合規(guī)，美國空軍一直在管理一項(xiàng)非機(jī)密的研究和開發(fā)工作，以從太空探測(cè)核試驗(yàn)。條約生效一周后，這其中的前兩顆衛(wèi)星，名為Vela(來自西班牙語“觀看”)，開始工作。  在布滿星星的背景下，一個(gè)由許多三角形邊(右)組成的矮胖的宇宙飛船圍繞地球運(yùn)行，在這位藝術(shù)家的概念中，左下角是一個(gè)藍(lán)色、白色和棕色的球體。太陽在左上方顯示為一個(gè)白黃色的小圓圈。藝術(shù)家繪制的環(huán)繞地球軌道上的船帆座5B。鳴謝:洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室 成對(duì)發(fā)射的Vela衛(wèi)星攜帶了探測(cè)器，用于感應(yīng)核爆炸產(chǎn)生的X射線和伽馬射線的初始閃光。有時(shí)它們觸發(fā)了明顯不是核試驗(yàn)的事件，科學(xué)家們收集并研究了這些觀察結(jié)果。利用四顆Vela 5和6衛(wèi)星上的改進(jìn)儀器，新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的Ray Klebesadel與他的同事Ian Strong和Roy Olsen一起確定了16個(gè)確認(rèn)的伽馬射線事件的方向，足以排除地球和太陽的來源。他們?cè)?973年6月1日的《天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表了一篇論文，宣布了這一發(fā)現(xiàn)。 馬里蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達(dá)德航天飛行中心的湯姆·克萊恩和烏彭德拉·德賽利用IMP 6衛(wèi)星上的探測(cè)器研究太陽耀斑，很快證實(shí)了船帆座的發(fā)現(xiàn)。  1991年4月7日，美國國家航空航天局的康普頓伽馬射線天文臺(tái)在STS-37任務(wù)中部署后，漂移離開亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)。康普頓成功的職業(yè)生涯在2000年6月天文臺(tái)重返地球大氣層時(shí)結(jié)束。鳴謝:NASA/肯·卡梅隆 突破:BATSE & BeppoSAX 雖然理論家們提出了100個(gè)模型來解釋伽馬射線暴——大多數(shù)涉及我們銀河系中的中子星——但觀測(cè)進(jìn)展緩慢，盡管不同航天器的探測(cè)數(shù)量越來越多。伽馬射線不能像可見光或X射線那樣聚焦，這使得精確定位非常困難。沒有它們，就不可能在太空或地面上用更大的望遠(yuǎn)鏡搜索其他波長(zhǎng)的GRB。 1991年，美國宇航局發(fā)射了康普頓伽馬射線天文臺(tái)，其中包括一個(gè)名為BATSE(爆發(fā)和瞬態(tài)科學(xué)實(shí)驗(yàn))的儀器，專門用于探索伽馬射線暴。BATSE由美國宇航局位于阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾航天飛行中心開發(fā)，由包括米根在內(nèi)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)，其靈敏度比以前的GRB探測(cè)器高10倍。在康普頓九年的任務(wù)中，BATSE探測(cè)到了2704次爆發(fā)，這給了天文學(xué)家一套用同一臺(tái)儀器進(jìn)行的豐富的觀察。 在第一年，BATSE數(shù)據(jù)顯示，爆發(fā)分布在整個(gè)天空，而不是以反映我們銀河系結(jié)構(gòu)的模式分布。“這表明它們來自遙遠(yuǎn)的星系，這意味著它們比大多數(shù)科學(xué)家想象的更有活力，”米根說。 大約在同一時(shí)間，BATSE團(tuán)隊(duì)的另一名成員Chryssa Kouveliotou領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)對(duì)爆發(fā)進(jìn)行分類的工作。研究小組發(fā)現(xiàn)，爆發(fā)持續(xù)時(shí)間分為兩大類——一類持續(xù)時(shí)間不到兩秒，另一類持續(xù)時(shí)間超過兩秒——短爆發(fā)比長(zhǎng)爆發(fā)產(chǎn)生的伽馬射線能量更高。 喬治·華盛頓大學(xué)物理系現(xiàn)任系主任Kouveliotou說:“所以時(shí)間和光譜特性決定了兩種不同的伽馬射線暴:短伽馬射線和長(zhǎng)伽馬射線。”。"不久之后，理論家們將長(zhǎng)伽瑪射線暴與大質(zhì)量恒星的坍縮聯(lián)系起來，將短伽瑪射線暴與雙星中子星的合并聯(lián)系起來." 隨著來自意大利-荷蘭衛(wèi)星BeppoSAX的分水嶺觀測(cè)的出現(xiàn)，理解又向前邁進(jìn)了一步。雖然不是專門為GRB任務(wù)設(shè)計(jì)的，但它的儀器組合——包括一個(gè)伽馬射線監(jiān)視器和兩個(gè)廣角X射線相機(jī)——證明是該領(lǐng)域的福音。 當(dāng)一個(gè)X射線相機(jī)的視野中發(fā)生爆炸時(shí)，航天器可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)很好地定位它，從而可以使用其他儀器。每當(dāng)BeppoSAX轉(zhuǎn)向GRB的位置時(shí)，它的儀器就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)快速衰減的、以前未知的高能量源——X射線余輝理論學(xué)家已經(jīng)預(yù)測(cè)到了。這些位置使得大型地面觀測(cè)站能夠發(fā)現(xiàn)可見光和無線電波中的長(zhǎng)GRB余輝，也允許進(jìn)行第一次距離測(cè)量，證實(shí)了伽馬射線暴確實(shí)是遙遠(yuǎn)的事件。 速度的需求 2000年，美國宇航局發(fā)射了HETE 2號(hào)，這是一顆旨在探測(cè)和定位伽馬射線暴的小型衛(wèi)星。這是第一次在船上計(jì)算精確的位置，并在幾十秒內(nèi)迅速將它們傳送到地面，以便其他天文臺(tái)可以研究早期的余輝階段。它在2003年3月29日發(fā)現(xiàn)的爆發(fā)也展現(xiàn)了明確的超新星特征，證實(shí)了這兩種現(xiàn)象之間的可疑關(guān)系。  在黑暗的太空中，一個(gè)四四方方的金屬宇宙飛船占據(jù)了畫面。太陽能電池板的兩個(gè)“翅膀”從它的兩側(cè)伸出來。下面是明亮、多云的地球邊緣。工作中的NASA雨燕衛(wèi)星的藝術(shù)家概念。鳴謝:美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心/克里斯·史密斯 BeppoSAX花了幾個(gè)小時(shí)的事，NASA的Neil Gehrels Swift天文臺(tái)在2004年發(fā)射，可以在一分鐘內(nèi)完成。“我們將它命名為雨燕是有原因的，”戈達(dá)德太空中心的布拉德利·岑科說，他是該任務(wù)的現(xiàn)任首席研究員。"它的快速自動(dòng)反應(yīng)使我們能夠探測(cè)到耀斑和X射線余輝中以前沒有發(fā)現(xiàn)的其他特征." 對(duì)這些任務(wù)探測(cè)到的伽馬射線暴的追蹤證實(shí)了長(zhǎng)爆發(fā)與星系的恒星形成區(qū)域有關(guān)，并且經(jīng)常伴隨著超新星。2005年5月，Swift能夠精確定位短暫GRB的第一次余輝，表明這些爆炸發(fā)生在幾乎沒有恒星形成的區(qū)域。這支持了中子星合并時(shí)的短脈沖模型，中子星可以遠(yuǎn)離它們的出生地，經(jīng)過數(shù)百萬年才碰撞在一起。 2008年，美國國家航空航天局的費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡加入了搜尋伽馬射線暴的行列，迄今為止已經(jīng)觀測(cè)了大約3500顆。它的GBM(伽馬射線爆發(fā)監(jiān)視器)和大面積望遠(yuǎn)鏡可以檢測(cè)和跟蹤從X射線到太空中檢測(cè)到的最高能量伽馬射線的爆發(fā)——能量跨度為1億倍。這使得余輝伽馬射線的發(fā)現(xiàn)成為可能，其能量是可見光的幾十億倍。 下一次革命 2017年，費(fèi)米和歐洲積分衛(wèi)星將一個(gè)短GRB與引力波源聯(lián)系起來，引力波是軌道中子星向內(nèi)螺旋并合并時(shí)產(chǎn)生的時(shí)空波紋。這是重要的第一次，連接了兩個(gè)不同的宇宙“信使”，重力和光。雖然此后天文學(xué)家沒有看到另一個(gè)“重力和光”爆發(fā)，但他們希望在引力波天文臺(tái)當(dāng)前和未來的觀測(cè)運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)更多。  在這位藝術(shù)家的概念中，蒼白的同心弧說明了軌道運(yùn)行的中子星合并時(shí)產(chǎn)生的引力波。該事件還形成了發(fā)射伽馬射線的接近光速的粒子噴流。2017年，首次檢測(cè)到兩種信號(hào)來自同一個(gè)來源。鳴謝:美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心/CI實(shí)驗(yàn)室 “我們正在建造靈敏度更高的新衛(wèi)星，以更深入地研究這一現(xiàn)象，因此GRB科學(xué)的未來是光明的，”Marshall的Dan Kocevski說，他是費(fèi)米GBM小組的成員，也是StarBurst的首席研究員，StarBurst是一顆小型衛(wèi)星，旨在探索中子星合并產(chǎn)生的伽馬射線暴。其他任務(wù)包括Glowbug，這是3月份發(fā)射到國際空間站的實(shí)驗(yàn)包的一部分，由華盛頓美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室的J. Eric Grove領(lǐng)導(dǎo)；由戈達(dá)德太空中心的杰里米·珀金斯領(lǐng)導(dǎo)的BurstCube，計(jì)劃于2024年初發(fā)射；月球光束，將在地球和月球之間運(yùn)行，由馬歇爾的Chiumun Michelle Hui領(lǐng)導(dǎo)；和LEAP，旨在從空間站研究GRB噴氣機(jī)，由杜倫新罕布什爾大學(xué)的馬克·麥康奈爾領(lǐng)導(dǎo)。 隨著重力和伽馬射線設(shè)施都提高了它們的探測(cè)范圍，GRB故事的新篇章將會(huì)開啟。 “徹底改變我們對(duì)伽馬射線暴的理解的東西，”拉伯克的德克薩斯理工大學(xué)副教授亞歷山德拉·科爾西說，“將是追蹤它們到大約100億年前宇宙最強(qiáng)烈形成恒星時(shí)的能力。宇宙的這一部分將由下一代引力波探測(cè)器探測(cè)——比我們目前的探測(cè)器靈敏10倍——以及未來的伽馬射線任務(wù)，這些任務(wù)可以確保斯威夫特和費(fèi)米已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的奇妙科學(xué)的連續(xù)性。” 弗朗西斯·雷迪馬里蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心。 媒體聯(lián)系人:克萊爾·安德萊奧利馬里蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心。 |