中國天地聯合觀測到迄今最亮伽馬射線暴,具有哪些意義?
中國天地聯合觀測到迄今最亮伽馬射線暴,其研究成果的發現對以後天文研究有著很遠的意義:
1、知道了伽馬射線暴的特點。
通過觀測和研究,我們知道了伽馬射線暴是在天體爆炸後產生的大量高能輻射,具有持續時間長、能量高等特點,它通常以劇烈的爆發形式在壹段時間內產生,它的爆發常常具有周期性和多發性。
2、知道了伽馬射線暴產生條件。
有可能產生於黑洞或中子星爆發後較長的時間周期內,目前為止天文學家通過研究宇宙早期發生和演化的伽馬射線暴已經獲得了許多成果。不過由於這些天體所發出輻射的波長與宇宙射線的波長不同,因此其輻射強度也不壹樣。例如在遙遠行星上發生的星系發生伽馬射線暴可以產生非常高靈敏度的波長;
3、知道了伽馬射線暴的波長和頻率。
在太陽上發生的星系伽馬射線暴則無法產生高靈敏度觀測波長;而在銀河系外發生的伽馬射線暴只能以很高峰值的脈沖光產生觀測波長;而在遙遠的太陽系外發生的伽馬射線暴則可以通過電磁波譜分析得出它們可能產生的頻率信息並進行預測。
4、知道了伽馬射線暴系列研究方法。
伽馬射線暴能不能被探測到還要看它是什麽樣子的,因為它與我們自身形成的時空有很大差別。這次空間毫米波天文臺的觀測結果提供了很好的驗證了我們時空探測技術的潛力。
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5、可以知道從什麽時候開始出現的伽馬射線暴
伽馬射線暴是壹種爆發在恒星形成後期的、在天體物理學中具有重要意義的伽馬射線暴。它是由於中子星高速自轉產生的強大輻射對周邊天體產生沖擊所引起的天體物理事件。科學家通常認為這種輻射是宇宙中誕生較早的天體的壹種高能輻射。比如伽馬射線暴的主要來源就是來自於太陽附近的中子星發生超新星爆發所產生的高能輻射。該伽馬射線暴爆發時會釋放出非常強且穩定的伽馬射線輻射(如 XRF和 ALPHA),在天文學中被稱為超新星爆發。
根據相關資料介紹:此次空間毫米波天文臺聯合觀測到最亮伽馬射線暴TJ040-23-004C (0.01秒/米),是該空間任務中首次發現該爆發;其亮度為該望遠鏡歷史觀測所記錄到的最亮伽馬射線暴TJ040-23-004C (0.02秒/米)。伽馬射線暴主要是通過在恒星形成後期產生的強大脈沖星風對恒星形成初期附近的中子星進行加速形成的。這類伽馬射線暴可以是伽馬射線暴、伽馬射線源或者其它來源產生的脈沖星氣體雲爆發等形式。此外伽馬射線暴非常明亮且持續時間長(通常大於1秒/米),也會引發觀測衛星對其進行持續探測和分析任務。
6、知道了伽馬射線暴對天體的影響
在對太陽的觀測中,我們可以看到壹系列的天體伽馬射線暴,這些天體在地球附近形成,並且在壹定範圍內具有壹定的能量(例如能量為0.1~0.2 eV)。因此,伽馬射線暴對太陽系以外的天體也有影響。比如,最近幾年被稱為“新視野”(New Horizon)的空間天文望遠鏡已經觀測到了壹個亮度很高的伽馬射線暴(NGC 1606)。該天文望遠鏡位於加利福尼亞州聖叠戈附近。此次曝光的伽馬射線暴產生於大約10秒鐘的黑暗時刻。
這壹時期太陽和地球之間出現了兩次高速自轉的事件。太陽自轉速度大約是0.25 km/s左右(地球自轉速度大約為3.7 km/s);地球自轉速度大約是30 km/s左右(地球自轉速度大約為1000 km/s)。此外,在恒星周圍還會形成壹系列的伽馬射線暴現象:伽馬射線爆發產生了巨大而短暫的光變回黑暗過程中形成了很多發光波段的伽馬射線暴現象。太陽與地球之間的劇烈碰撞產生的伽馬射線暴也可能引起天體伽馬射線暴——太陽系外爆發伽馬射線暴很常見壹種現象就是太陽系內發生了壹系列伽馬射線暴事件。然而,它們造成的天體伽馬射線暴是什麽原因導致的?未來還有哪些方向上的伽馬射線暴可以繼續觀測?我們還要繼續探究。
7、伽馬射線暴會在太陽系內發生
伽馬射線暴之所以會爆發,與高能天體輻射和恒星內部發生的恒星演化有著密切關系。在高能天體的引力作用下,其質量增加使其內部的磁場發生劇烈變化。在發生劇烈的引力作用時(例如引力波傳播),會產生伽馬射線輻射。當這些射線到達星際空間時,會與星際空間中的氣體、塵埃發生碰撞並被拋出太陽系外。就像水被噴出形成雲時所發生的反應壹樣。當這些雲從我們自身發射出來時便會形成伽馬射線暴。
由於我們身邊出現不少高能天體事件及爆發活動都是由這些天體爆發產生的。與那些由質量較大天體引發而產生伽馬輻射爆發的事件不同,這些天體本身並沒有引發伽馬射線暴,而是通過太陽系與恒星間相互作用而產生爆炸釋放出伽馬射線。這些天體在受到高能輻射之後會產生劇烈運動並噴射出大量伽馬射線。
8、伽馬射線暴探測與研究對黑洞附近天體的物理特性會有深遠的影響
科學家認為,伽馬射線暴的爆發通常是伴隨著黑洞的存在。雖然說黑洞不是宇宙物質的中心,但其周圍的物質存在壹定的引力。因此其周圍就存在著許多被稱為“磁極”的輻射星系。這些黑洞周圍的輻射星系和黑洞壹樣有強烈的吸積力和自轉速率。它們非常“聽話”地吸收伽馬射線暴所發出的光子。同時這些磁極也非常強(即磁極電暈的數量可以達到兩個)。例如本次事件被觀測到的磁極就位於太陽附近(距地球約1億光年)。
同時磁極的自轉速率也與其所發出的光子量成正比,如果想了解它們周圍發生伽馬射線暴時發出能量有多高以及輻射星系產生這種異常現象之後會對它們周圍進行什麽觀測研究呢?目前已知它們發出伽馬射線暴時所發出物質可能會含有壹定量的中子和電子;而這些中子和電子很可能也具有壹定能級和自轉速率。另外壹個值得關註的問題就是如何精確地測量它們釋放高能伽馬射線暴時發出物質能量如何、與恒星之間什麽相互作用以及它們發射出去以後返回到地球會發生什麽樣的物理現象和物理性質等信息呢?這些問題在很大程度上都要依賴於對該天體發生高能伽馬射線暴時釋放出來的核磁介質進行測定。