天文学家:大规模伽马射线暴成果比肩梅西耶目录

天文学家表示,作为一项规模巨大的全球性努力的一部分,已经记录了数百次伽马射线暴(GRBs),其规模之宏大,足以与 250 年前梅西耶创建的深空天体目录相媲美。

伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸,释放的能量超过太阳 100 亿年释放的能量。它们发生在大质量恒星死亡或两颗中子星合并时。

这些爆炸威力极强,如果在距离地球 1000 光年的范围内发生一次,据预测这种情况每 5 亿年出现一次,辐射爆发可能会损害我们的臭氧层,并对生命造成毁灭性后果。然而,这种事件在短期内发生的可能性极低。

伽马射线暴在将近 60 年前首次被观测到,它们也有可能帮助我们更好地了解宇宙的历史,从最早的恒星到如今的模样。

最新的研究通过世界各地的 455 台望远镜和仪器记录了 535 次伽马射线暴,其中距离地球最近的一次为 7700 万光年。

这项研究由日本国家天文台的 Maria Giovanna Dainotti 教授领导,并已在《皇家天文学会月报》上发表。

研究人员把他们的收集成果类比为 18 世纪法国天文学家查尔斯·梅西耶编录的 110 个深空天体。

时至今日,这个目录依然持续为专业以及业余的天文学家提供夜空中一系列易于发现的天体。

“我们的研究加深了我们对于这些神秘宇宙爆炸的理解,还展现了各国之间的合作努力。”达诺蒂教授说道。

其结果是一个类似于 250 年前梅西耶所创建的目录,这个目录对当时可观测的深空天体进行了分类。

作为合著者的墨西哥国立自治大学的艾伦·沃森教授称赞它是一个“巨大的资源”,能够助力“推动我们知识的前沿向前迈进”。

沃森教授和达诺蒂教授是由 50 多名科学家组成的一个团队中的一部分,他们精心探究了 GRB 光在爆炸后的几周乃至几个月内是如何抵达地球的。

他们表示,其结果是有史以来所组装的最大的在光学波长下观测到的、具有测量距离的 GRB 目录。

它涵盖了历经 26 年所收集的 64813 次光度观测,斯威夫特卫星、RATIR 相机以及昴星团望远镜都作出了显著贡献。

该团队觉得他们的发现中特别有趣的是,所记录的伽马射线暴中有近三分之一(28%)在爆炸产生的光穿越宇宙时未发生变化或演变。

罗马托尔韦尔加塔大学的合著者罗莎·贝塞拉博士表示,这意味着一些近期的伽马射线暴的表现与数十亿年前发生的那些完全一样。

这样的发现与宇宙中常见的情形不符,在宇宙里,物体自大爆炸起就持续进化。

达诺蒂教授补充道:“这种现象或许表明这些爆炸的发生机制极为特殊,这意味着与伽马射线暴相关的恒星比近期诞生的恒星更为原始。

“然而,这一假设仍需进行更多的探究。”

对于少数光学演化与 X 射线演化相匹配的伽马射线暴而言,或许存在一种更为直白的解释。

具体来讲,我们正在观测一个由电子和正电子构成的持续膨胀的等离子体,它会随着时间逐渐冷却,就如同一根热铁棍在冷却过程中发出的光越来越红一样,我们的确看到了发射机制的转变。”维尔京群岛大学的研究员布鲁斯·根德教授说道。

“在这种情形下,这种机制有可能与为这些现象提供能量的磁能存在关联。”

研究人员当下期望天文界助力进一步拓展他们的伽马射线暴汇编。他们借助一个用户友好型的网络应用程序实现了数据的可访问性,并呼吁同行添加数据,理想状况是以相同的格式分享发现成果。