[圖文]伽馬射線暴來自一個距今131億年的恆星死亡後噴發 | 陽光歷史

 

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[圖文]伽馬射線暴來自一個距今131億年的恆星死亡後噴發

2015年09月09日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 116 次

美國宇航局公佈了伽馬射線探測衛星於2009年4月捕捉到的距離地球131.4億光年的伽馬射線暴發,超過當時已知的類星體、星系以及所有記錄在案的伽馬射線暴發,可稱得上創記錄的伽馬射線暴。其編號為GRB090429B,發現者為賓夕法尼亞州立大學的研究生Cucchiara,相關論文已由《天體物理學》雜誌發表。

  該伽馬射線暴來自一個至少距今131億年的恆星死亡後的噴發,當時的宇宙很年輕,只有5億歲左右,體積只有約目前的10%。那顆導致伽馬射線GRB 090429B暴發的死亡恆星正是我們宇宙中誕生的第一批恆星,對GRB 090429B的研究,我們可以揭示出在早期宇宙中,大質量恆星的分佈位置和跟蹤早期星系、恆星的形成,以及如何演化成我們今天看到的宇宙空間,


宇宙中緻密的伽馬射線暴發


  伽馬射線暴發是目前在宇宙空間中能觀測到的最亮的爆炸事件,一天大約能出現兩次伽馬射線暴發。由於該暴發具有極端特別的亮度,所以很容易被探測衛星捕捉到,即使距離我們有數十億光年遠,但是其持續時間一般最多只有數分鐘,即使這樣,科學家們也能通過觀測其暴發的「餘輝」進行研究,可以計算出包括暴發距離在內的相關參數。


距地球130億光年的Abell 1689星團


  在2009年,科學家們正是通過對暴發「餘輝」的研究,計算出伽馬射線GRB 090423與地球的距離,達到驚人的131.4億光年,重新整理了當時所有已知星系或者類星體的距離,將人類對宇宙的觀測邊緣推進到一個新的高度。GRB 090429B按天文學上的劃分:是一個短暴,持續時間只有10秒,探測衛星在其餘輝中探測到了微弱的X射線。


  當時,科學家使用夏威夷雙子座北站天文台對該伽馬射線暴進行了研究,發現在紅外波段上觀測餘輝,幾乎沒有任何特徵。同時希望得到一個暴發餘輝的即時光譜,以期算出精確的距離。然而,就在即將獲得全部光譜信息時,雲層籠罩了莫納克亞山,而在次日晚上繼續觀測時,暴發的餘輝太弱,以至於無法得到理想的光譜,在這之後,GRB 090429B的餘輝徹底在視線中消失了。但科學家花了兩年的時間詳細檢查了已得到的數據,為的就是不錯過「觀測史上最遠距離伽馬射線暴發」這個發現,重要的是,該項工作也得到了哈勃空間望遠鏡的支持,最後得出的結論是:該距離的準確率可達99.3%,成為史上觀測到最遠的伽馬射線暴發。


  然而,GRB 090429B要成為人類觀測到的最遠的宇宙事件還幾個不確定的因素:第一,必須絕對超過巴黎天文台2010觀測到距離地球130.7億光年的星系這個記錄,這個數據的準確性達98.9%。其次,還必須超過2011年聖克魯斯大學的觀測記錄:131.1-132.8億光年的星系群,而GRB 090429B超過這個數據的概率只有4.8%。由於這些觀測的數據都不能說是絕對精確的,都有一定範圍的誤差,所以根據以上分析,人類對宇宙天體的最遠觀測記錄不能輕率地授予某個星系群或者伽馬射線暴,而GRB 090429B獲得這一稱號的概率僅為23%。


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