伽马暴如何形成磁陀星?中国天关和极目卫星联手揭示直接证据
中新网北京12月20日电 (记者 孙自法)伽马射线暴(伽马暴)是宇宙大爆炸以来最为壮观的爆发现象,尽管科学家们在过去的几十年里已探测到数千例伽马暴,但其起源和爆发形成中心引擎(也称中心天体)仍存在诸多未解之谜,也广受关注。
直接证据
记者12月20日从中国科学院国家天文台获悉,由中国科学院研制的两颗科学卫星——天关(爱因斯坦探针,EP)卫星的探路者“莱娅”(LEIA)和“怀柔一号”极目(GECAM)卫星,成功捕捉到编号为GRB 230307A的伽马暴瞬时辐射,科学家们据此研究揭示出该伽马暴的独特性质,并首次在瞬时辐射阶段发现磁陀星(高速自转且具有极强磁场的中子星)作为伽马暴爆发形成中心引擎的直接证据。
这项重要天文学发现研究由中国科学院国家天文台、中国科学院高能物理研究所、南京大学、中国科学院紫金山天文台及美国内华达大学等多家科研机构合作完成,相关成果论文近日在综述性学术期刊《国家科学评论》(National Science Review,NSR)上线发表。
两种理论
研究团队介绍说,学界关于伽马暴中心引擎主要有两种理论,一种理论认为,伽马暴的中心引擎可能是黑洞,通过其强大的引力快速吸积周围物质,形成吸积盘并驱动相对论喷流。另一种理论则提出,伽马暴的中心引擎可能是一颗磁陀星,其磁场强度是地球磁场的数万亿倍,能够释放巨大的磁能为伽马暴供能。
不过,要确定伽马暴的中心引擎究竟是哪一种并非易事。科学家们需要通过多波段观测和数据分析来寻找线索。例如,一些短伽马暴的X射线余辉光变曲线中显示出平台特征,可能暗示自转周期短至毫秒的磁陀星作为中心引擎的可能性。然而,此前缺乏直接的观测证据来验证这些假设。
深入分析
2023年3月7日,全球众多望远镜探测到一例非常明亮而特殊的伽马暴GRB 230307A,为伽马暴中心引擎的研究带来新曙光。虽然其主暴持续时间较长,表面上属于长伽马暴的范畴,但红外波段的观测显示其伴随着千新星的辐射,且相对于其宿主星系有较大的位置偏移,这些特征表明GRB 230307A可能源自致密星的并合。
在本项研究中,基于天关卫星探路者“莱娅”和极目卫星成功捕捉到GRB 230307A的瞬时辐射,研究团队通过对这两颗科学卫星联合获得的覆盖从X射线到伽马射线宽波段(500电子伏至600万电子伏)数据的深入分析,发现GRB 230307A瞬时辐射的性质支持该伽马暴起源于致密星的并合。
尤其值得关注的是,该伽马暴在伽马射线和X射线波段表现出截然不同的特征。具体而言,X射线辐射的持续时间要显著长于伽马射线,且其X射线的能谱与根据伽马射线能谱分布向X射线波段外推的结果存在显著差异,特别是在伽马射线辐射消失后,X射线波段显现出由磁陀星驱动的辐射成分。
全球联合
天关卫星宽视场X射线望远镜(英文缩写WXT,中文昵称“万星瞳”)载荷科学家、“莱娅”负责人、中国科学院国家天文台凌志兴正高级工程师说,作为天关卫星“万星瞳”载荷的一个实验模块,“莱娅”搭载空间新技术试验卫星发射具有重大意义,它为“万星瞳”载荷提供了在轨验证试验的机会,确保“万星瞳”在实际运行中能够达到预期的性能。
天关卫星首席科学家、中国科学院国家天文台袁为民研究员指出,“莱娅”获取的科学数据极具科学价值。其成功捕捉到GRB 230307A的瞬时辐射,揭示了该伽马暴的独特性质,这一发现,不仅证实磁陀星可作为伽马暴的中心引擎,更为研究致密天体的物态性质提供重要依据。
极目卫星首席科学家、中国科学院高能物理研究所熊少林研究员表示,GRB 230307A是极目卫星继精确测量千年一遇的最亮伽马暴之后发现的又一个极端明亮的伽马暴。这个重要伽马暴首先由极目卫星发现并及时向国际天文界通报,从而开启了全球范围内的联合观测。
据了解,天关卫星是中国科学院空间科学(二期)战略性先导科技专项立项并实施的空间科学卫星系列任务之一,由中国科学院主导,欧洲空间局、马普地外物理研究所和法国国家空间研究中心参与研制。极目卫星是中国科学院空间科学战略性先导科技专项研制的科学卫星,由中国科学院高能物理研究所提出概念,联合中国科学院微小卫星创新研究院、中国科学院国家空间科学中心等研制。(完)
相关推荐
黑龙江饶河再现野生东北虎足迹
四川内江市市中区发生3.2级地震 震源深度10千米
海南将迎来春节前出岛车客高峰 各港口出岛秩序总体平稳
(新春走基层)“喜迎全运会 瑞蛇贺新春”新春庙会在广州举行
羊角把、牛角、十字扣,春运涨知识→小设计大用途
岁暮冰嬉 寒尽春生 这些“速度与激情”谁看了不想玩一把?
“家门口能挣钱,好日子有盼头”(新春走基层)
国家中医药局:九成以上三级妇幼保健院设置中医类临床科室
湖南零陵腊肉飘香年味浓 供销两旺助增收
春节临近 你的家乡举办哪些活动?一起来寻找年味儿→
新春走基层丨让每一盏车灯都安然明亮 他们是“魔鬼风口”的风雪护路人
中国将386.7万家固定污染源纳入排污许可管理
- 最近发表
-
- 随机阅读
-
- 美国前总统吉米·卡特逝世 终年100岁
- 科摩罗正式成为世贸组织第165个成员国
- 中上协:A股上市公司近两年回购耗资1800余亿元
- 桂粤规划建设27条陆路通道 加速粤港澳直通东盟
- 中国典籍博览遇“新题”:馆中设“馆”渐成风潮
- 探访海南省博物馆两方珊瑚石碑刻:见证海上丝绸之路繁荣发展
- “90后”快递员夫妻家乡“淘金”:畅通乡村电商“最后一公里”
- 牙冠竞价挂网将于今天上午举行
- 一线城市限购松动,上海走出新年第一步
- 王府井游客流连“怀旧街区”
- 风雪回家路 记得你的温暖
- 通讯:在鄂尔多斯体验草原之美的台胞们
- 三年来江西累计投入约26亿元对高速公路服务区提质升级
- 29个省份一季度经济运行成绩单出炉,八地GDP增速超6%
- 严惩地质调查项目腐败问题 持续净化行业政治生态
- 美国纽约一载百余人火车发生脱轨事故 致13人受伤
- 中央气象台发布暴雨蓝色预警:山东河南安徽等地部分地区有大到暴雨
- 云南大理火车站新站房正式启用
- 中国科研人员揭示震后地质灾害演化如何影响植被生态功能
- 美国宣布向乌克兰提供价值近10亿美元军事援助
- 热门推荐
-
- 人大首届深圳金融论坛举行 专家热议金融高质量发展
- 今年上半年上海洋山口岸进口非洲商品总值增逾六成
- 微短剧岂能“危险”狂飙?平台集体出手正当其时
- 第七届进博会消费品和服贸展区展前供需对接会暨上海招商路演在沪举办
- 长篇报告文学《领潮》聚焦鲁冠球书写精神成长史
- 赏闽南传统建筑 德国青少年叹“世遗之城”魅力
- 广东高速发布国庆假期出行攻略
- 重庆万州本轮降雨最强时段已结束 民众齐心协力积极应对
- 纤维素制成闪光材料无毒可降解 或彻底改变化妆品行业
- 宁夏银川启动秋季高校毕业生双选会 打响“就业攻坚战”
- 上山挖野菜被拦路收费?当地政府回应:村民自发行为,已批评教育
- 伊朗和巴林同意就恢复政治关系展开谈判
- 重庆警方破获部督特大假冒知名榨菜品牌商标案
- 2025年北京图书订货会将于明年1月9日至11日举行
- 四川雅江森林火灾累计投入扑救力量2326人 转移安置群众5908人
- 扒下假骑手的“马甲”
- 老区建宁,擦亮种子品牌
- 索尼影业、新丽传媒官宣《热辣滚烫》出海
- 广州优化小客车指标调控管理办法
- 湖北发布寒潮蓝色预警 雨雪冰冻天气将持续