距離我們大約90億光年的一個(gè)星系

這個(gè)星系，是伽馬射線暴GRB 151229A的宿主星系。

2022年7月，通過對(duì)這些星系的觀測(cè)，天文學(xué)家對(duì)伽馬射線暴的一個(gè)子類，短暴，是有了新的了解。

大家好，我是騰寶，這期我們就來談?wù)?，伽馬射線暴的發(fā)現(xiàn)史以及最近研究。

發(fā)現(xiàn)史

伽馬射線暴可以說是即宇宙大爆炸之后，釋放能量最高，最有活力的一種爆發(fā)。

人們首次注意到這種爆發(fā)，是在1967年。

當(dāng)時(shí)是由美國(guó)發(fā)射的一種名叫VELA 衛(wèi)星的探測(cè)器，探測(cè)到。

VELA 衛(wèi)星

這種探測(cè)器的本意，是為了探測(cè)來自核武器爆發(fā)所釋放的伽馬射線。

因?yàn)樵谏鲜兰o(jì)五六十年代，隨著人類對(duì)原子能的了解，進(jìn)而制造出核武器之后，各國(guó)都在相繼研究核武器，并在地球進(jìn)行引爆實(shí)驗(yàn)。

這種大規(guī)模的引爆實(shí)驗(yàn)，對(duì)地球的危害難以估計(jì)。

所以，1963年8月5日，美國(guó)，前蘇聯(lián)以及英國(guó)，在莫斯科簽署了一份合約，合約內(nèi)容就是，有關(guān)禁止在大氣層，外層空間以及水下，進(jìn)行核武器實(shí)驗(yàn)。

之后，其他各國(guó)也相繼簽署這份條約。

但簽署之后，美國(guó)并不放心，所以他們是開發(fā)了一種，專門檢測(cè)核爆發(fā)的探測(cè)器來監(jiān)視其他國(guó)的遵守情況。

這種探測(cè)器，便是我們之前說的，VeLa衛(wèi)星探測(cè)器。

VeLa衛(wèi)星可以檢測(cè)到核武器爆發(fā)所釋放的高能輻射，比如，伽馬射線。

在1967年7月2日，VeLa 3和4號(hào)探測(cè)器，是探測(cè)到了，不同于任何核武器的伽馬閃光，當(dāng)時(shí)沒有人知道，它們是從哪而來。

之后經(jīng)過更多的數(shù)據(jù)，人們是證實(shí)，這些伽馬閃光，不是來自地球以及太陽。

它們來自于宇宙空間。

但具體是來自于什么地方，當(dāng)時(shí)無從知曉。

因?yàn)榇_定這些伽馬閃光的具體位置，不是一件易事，閃光從發(fā)生到消失，稍縱即逝，所以研究人員很難找到，它們的光學(xué)對(duì)應(yīng)物。

直到1997年。

1997年2月8日，由意大利和荷蘭發(fā)射的一個(gè)探測(cè)X射線的探測(cè)器，是追蹤到了一個(gè)編號(hào)為GRB 970228的伽馬射線暴的，起源方向，根據(jù)這個(gè)方向，天文學(xué)家是終于識(shí)別到了，它的光學(xué)對(duì)應(yīng)物。

GRB 970228

但這距第一次發(fā)現(xiàn)伽馬射線暴，已過了30年。

在那30年間，人們一直懷疑，這些明亮的伽馬閃光，是來自于銀河系內(nèi)，因?yàn)殚W光的能量很高，所以它距我們應(yīng)該不是很遠(yuǎn)，可當(dāng)?shù)谝淮慰吹剿墓鈱W(xué)對(duì)應(yīng)物時(shí)，天文學(xué)家震驚了！

因?yàn)樗共辉阢y河系內(nèi)，它是來自銀河系之外的，一個(gè)遙遠(yuǎn)的星系，但距離我們有多遠(yuǎn)，由于星系太過微弱，所以無法確定。

直到同年的5月。

一個(gè)編號(hào)為GRB 970508的伽馬射線暴，是給出了驚人的答案，這次的伽馬射線暴，天文學(xué)家同樣是確定到了它的光學(xué)對(duì)應(yīng)物，并且，根據(jù)這次的光學(xué)對(duì)應(yīng)物，天文學(xué)家測(cè)出了它距我們的距離，它是遠(yuǎn)在60億多光年。

GRB 970508

這是人類第一次準(zhǔn)確的，確定伽馬射線暴的距離。

無法想象，這到底是怎樣的爆發(fā)，即使遠(yuǎn)在60億光年的我們，都可以探測(cè)到，如此驚人的能量。

形成猜測(cè)

天文學(xué)家首先想到的是，恒星的爆發(fā)，超新星爆發(fā)。

但超新星的爆發(fā)也達(dá)不到這個(gè)級(jí)別呀。

除非，它將所有爆發(fā)的能量，都集中到一起。

我們知道哈，超新星的爆發(fā)是一個(gè)擴(kuò)散的形式，它的能量是向四周各個(gè)方向釋放。

超新星

所以如果，把這些四散的能量集中起來，形成如同光束這樣的形式，那么，當(dāng)這樣被集中的能量指向我們時(shí)，便可以解釋，如此高能的伽馬閃光。

那要如何才能集中呢。

天文學(xué)家認(rèn)為，這樣的集中，應(yīng)該是在大質(zhì)量恒星發(fā)生爆發(fā)時(shí)，才能形成。

因?yàn)榇筚|(zhì)量恒星發(fā)生超新星爆發(fā)后，其內(nèi)核，會(huì)塌縮為一顆黑洞，那么當(dāng)這顆黑洞形成時(shí)，它就會(huì)有一圈環(huán)繞的吸積盤，吸積盤會(huì)讓黑洞產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，所以這個(gè)時(shí)候，磁場(chǎng)就會(huì)將這些能量集中到兩極，從而射向宇宙，于是，就有了超高的能量束，伽馬射線暴。

伽馬射線暴形成示意

所以這樣強(qiáng)大的能量爆發(fā)，往往也預(yù)示著，黑洞的產(chǎn)生，不過后來天文學(xué)家認(rèn)為，形成磁星時(shí)，應(yīng)該也會(huì)產(chǎn)生伽馬射線暴。

那事實(shí)真的是這樣嗎？

觀測(cè)表明，伽馬射線暴的起源，遠(yuǎn)比我們想象的，還要復(fù)雜。

伽馬射線暴雖然都是明亮的高能閃光，但以持續(xù)時(shí)間分類的話，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，它存在兩個(gè)不同的子類，即長(zhǎng)于兩秒的爆發(fā)和小于兩秒的爆發(fā)，也就是我們現(xiàn)在所說的，長(zhǎng)暴和短暴。

對(duì)長(zhǎng)暴的觀測(cè)表明，它基本都是來自于星系中。恒星的形成區(qū)，這與大質(zhì)量恒星的超新星爆發(fā)理論一致。

長(zhǎng)暴基本都在星云附近

但短暴卻并不是這樣，觀測(cè)表明，它與超新星似乎毫無關(guān)聯(lián)，它可能來自與另一種爆發(fā)，千新星。

哈勃觀測(cè)到的短爆余暉，和千新星有關(guān)

并且，還和長(zhǎng)暴不同的是，觀測(cè)到的短暴，大多數(shù)都沒有看到宿主星系，它好像是獨(dú)自爆發(fā)于星際空間。

對(duì)此，天文學(xué)家提出了兩種可能，一是短暴的宿主星系可能太過微弱，我們無法觀測(cè)到；二是，它們可能就是宇宙的流浪者，沒有宿主星系。

千新星指的是致密天體的合并，像中子星和中子星，或者中子星和黑洞。

中子星碰撞示意

那么，當(dāng)它們形成這樣的致密天體之前，是已經(jīng)，經(jīng)歷過了超新星爆發(fā)，所以超新星爆發(fā)可將它們轟出宿主星系，從而成為流量者，最后呢，在星際空間之中形成短暴。

最近研究（2022年7月）

這次的研究，就是為了了解短爆宿主星系的謎題。

在這次的研究中，研究人員是在100多個(gè)短暴中，挑選了31個(gè)無主候選者。

他們通過雙子座望遠(yuǎn)鏡，凱克天文臺(tái)，哈勃望遠(yuǎn)鏡以及其他強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合觀測(cè)，最終是在這看似孤立的31個(gè)短暴中，找出了18個(gè)宿主星系，這些星系從距我們1.3億光年到100億光年不等，雖然還有13個(gè)沒有找到，但這次的研究貌似意味著第一種可能。

我們沒有看到短暴的宿主星系，可能就是因?yàn)樗拗餍窍堤^微弱。

而不是它們來源于流浪的中子星合并。

那么這樣的話，短暴的發(fā)生可能比預(yù)期的更加常見。

這也意味著，早期的宇宙空間，遠(yuǎn)比想象的更加危險(xiǎn)。

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