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千年一遇!我們剛剛見證了有記錄以來宇宙中最強大的爆炸

太陽這個“大火球”一直在源源不斷地向宇宙空間釋放出能量,而我們的地球只接收到了其中的大約22億分之1,而僅憑這些能量,地球就成為了一顆溫暖而生機勃勃的星球。

根據科學家的估算,太陽每秒鐘釋放的能量約為3.828 x 10^26焦耳,與之相比,目前我們人類每年大約會消耗5.8 x 10^20焦耳的能量,也就是說,按照目前人類的能量消耗量來計算,太陽一秒鐘釋放出的能量足夠人類使用大約66萬年的時間。

對于我們人類來講,太陽無疑是一個異常強大的能量來源,然而與伽瑪射線暴相比,太陽的能量卻可以說是渺小得不值一提。

簡單來講,所謂伽瑪射線暴是指宇宙中伽瑪射線的集中釋放,它們可以產生于大質量恒星在“燃料”耗盡時發生的超新星爆發,也可以產生于像中子星、黑洞這樣的致密天體之間發生的碰撞。

在過去的日子里,科學家已經多次發現了伽瑪射線暴,觀測數據表明,它們在幾毫秒到幾分鐘內釋放出的能量,就可以超過太陽在其100億年的“生命周期”中釋放出的總能量。

引人注目的是,根據近日發布的一項研究,一次千年一遇的高能伽馬射線暴得到確認,對于這次高能事件,科學家將其描述為:我們剛剛見證了有記錄以來宇宙中最強大的爆炸。

此次伽瑪射線暴被編號為“GRB 221009A”,發現時間是2022年10月9日,它在伽瑪射線波段的亮度是如此之高,以至于當時運行在太空中的多個伽馬射線探測器都出現了“探測器飽和”,進而短暫地陷入“失明”狀態,比如說NASA的費米伽馬射線太空望遠鏡就是其中之一。

我國的高海拔宇宙線觀測站的觀測結果表明,在此次事件中,共計觀測到了大約5000個高能光子,其中的一些光子攜帶的能量甚至達到了創紀錄的18TeV,作為對比,在此前伽馬射線暴的研究歷史中,科學家總共也只觀測到幾百個高能光子。

(↑高海拔宇宙線觀測站是目前世界上規模最大、靈敏度最高的伽瑪射線和宇宙射線探測裝置)

而根據來自多個閃電探測器的觀測數據,“GRB 221009A”甚至還擾動了地球的高層大氣,盡管只是輕微的擾動,但其產生的影響仍然可以被觀測到,并且還持續了幾個小時。

“GRB 221009A”的發現迅速引起了天文學家們的關注,他們將各式各樣的觀測設備對準“GRB 221009A”所在的天區,試圖對其余輝進行觀測。

這里需要簡單科普一下,在產生伽瑪射線暴的同時,其發射源也會釋放出巨大的噴流,噴流中的物質的初速度可以接近光速,它們會猛烈地沖擊附近區域的氣體、塵埃等星際介質。

在此過程中會產生大量的包括X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波在內的各種波段的電磁波,而由于這是一個滯后的過程,因此這些電磁波總是會出現在伽瑪射線暴被發現之后,所以這種現象也被稱為伽瑪射線暴的余輝。

觀測結果是令人吃驚的,因為“GRB 221009A”的余輝打破了此前所有波長的紀錄,特別是在X射線波段,其亮度比之前觀測到的最高值還要高出至少1個數量級。

(↑“GRB 221009A”在X射線下產生的“擴張環”效應,該現象是銀河系內的塵埃顆粒的散射所導致的)

看到這里,相信大家已經對“GRB 221009A”的強大有了一定的了解。剛開始的時候,天文學家普遍認為,它之所以如此強大,應該是因為它的發射源距離我們比較近,但后續的研究卻表明,“GRB 221009A”的發射源與我們的距離高達24億光年,而這就意味著,它比最初的設想要強大得多。

研究人員表示,“GRB 221009A”應該是起源于一顆大質量恒星發生的超新星爆發,從能量強度來看,它是有記錄以來宇宙中最強大的爆炸,而根據已知的觀測數據可以估算出,這樣的高能事件平均每1千年只會發生一次,而我們有幸在2022年見證了這千年一遇的奇觀。

值得一提的是,“GRB 221009A”的余輝將持續幾個月的時間,直到現在仍然存在,但由于地球的公轉運動,它的余輝目前正處于太陽的“背面”,不過科學家樂觀地認為,在2023年3月初,它的余輝將重新出現,屆時仍然可以通過望遠鏡在多個波段下觀測得到。


好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關注我們,我們下次再見。

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