宇宙中最明亮的能量爆发是伽马射线暴。它们通常是恒星或其他天体坍缩成黑洞并向宇宙发送数十亿光年高能光子爆炸时产生的。
最常见的情况是,坍缩的天体是大质量恒星,它们已经耗尽了核燃料并内爆,导致伽马射线向相反方向射出。
但是,根据一篇新论文,宇宙还有其他招数。天文学家首次在古老星系的拥挤中心发现了一个伽马射线暴,证实了一个长久以来的猜测,即如此剧烈的喷射可以源于这种环境。
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来自星系核心的信号
2019 年 10 月 19 日,美国宇航局的尼尔·盖雷尔斯·斯威夫特天文台——一个绕地球运行的空间望远镜——探测到一个持续一分多钟的奇特伽马射线暴。考虑到大多数爆发仅持续几秒钟,这次爆发被归类为“长爆发”,并表明发生了特别有趣的事情。研究人员问道,是一颗巨大的恒星坍缩了,还是发生了更奇异的事情?
为了回答这个问题,他们求助于位于智利的国际双子座天文台的双子座南望远镜,并用它来研究爆发的余辉。这帮助他们确定了爆发源,结果发现它距离一个古老星系的核心仅 100 光年,这个地方已经很少有大质量恒星能发生超新星爆发并诞生黑洞了。这类星系确实拥有充满其他类型恒星的核心,包括白矮星和中子星,以及它们的近亲——黑洞。
天文学家们长期以来一直猜测,古老星系的核心可以成为罕见伽马射线暴的熔炉,但直到现在,还没有人观察到过这样的闪光。
是什么引起了星系爆发?
双子座南望远镜的天文学家们仔细研究了数据,没有发现超新星的证据,这意味着爆发来自比恒星坍缩更奇异的东西。研究小组得出结论,信号来自两种“致密天体”的某种组合碰撞,这意味着中子星、白矮星或黑洞的某种组合。
“这是我们首次获得关于恒星走向灭亡的新途径的初步证据,”来自拉德堡德大学的天文学家 Andrew Levan 在一份新闻稿中说。“这对于理解恒星如何死亡和回答其他问题很有意义,例如(找到)可能产生我们可以探测到的引力波的意外来源。”
致密天体在其他环境中很少碰撞,因此这项发现可能有助于科学家研究像中子星碰撞这样的剧烈事件。为了做到这一点,他们必须应对通常弥漫在星系核心的气体云,这些气体云可能曾阻止其他爆发到达地球。
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