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伽馬射線暴為何有助於宇宙初期的探索
2021年9月美國航空航天局治下的尼爾·格雷爾斯雨燕天文台觀測到了一場發生於宇宙形成初期的伽馬射線暴﹐那時該天文台正在觀測億萬年前的宇宙。該事件目前被編號為GRB210905A﹐它發生的時候宇宙才將將形成﹐這是因為爆發所產生的光在宇宙中傳播了128億年才到達地球。
由於伽馬射線暴所產生的強光和其殘光消退得很快﹐天文學家迅速展開了其殘留信號的捕獲工作。這種信號一般表現為一種橘紅色光點。一份報告顯示﹐天文學家動用了歐洲南方天文台的若干種儀器來捕獲這種殘留信號﹐如位於智利的超大型天文望遠鏡及其X射手光譜儀﹐以及拉西亞天文台的程控望遠鏡。該天文台同樣位於智利。
伽馬射線多來自於特定粒子間的碰撞﹐以及放射性物質的核衰變。天文學家認為﹐這種強大電磁輻射的爆發在幽暗的宇宙中每天至少發生一次﹐而伽馬射線暴則是這些現象中最為明亮的一種﹐但它們通常不會持續很久。儘管伽馬射線暴是肉眼可見的﹐但天文學家還是會仔細測量在爆發中不同波長的光到底釋放了多少。像太空中的光源一樣﹐當光穿越真空時伽馬射線暴所產生的的光信號會朝著光譜的紅端移動﹐這稱之為紅移。其移動的大小表現出光與光源之間的距離﹐於是非常遙遠的光信號會轉化為紅外光。
雖然紅外光肉眼不可見﹐但像X射手這樣的儀器卻可以捕獲紅外光﹐科學家就是通過這種儀器計算該爆發的距離以及其發射的光到達地球所需的時間的。這類距離遙遠的射線爆發通常難以觀測﹐因為它們過於微弱﹐但類似GRB210905A的伽馬射線暴卻是非常明亮。如果迅速捕捉其信號並將之成像﹐它們就會得以呈現。
意大利國家天體物理研究所的天文學研究人員說﹕「這樣遙遠的伽馬射線暴是頗為罕見的但它們只是未來探索任務中的一小部分。」。
那麼這些神秘的光從何處來﹖科學家認為該伽馬射線暴的光來自於由黑洞巨大引力吸入的物質﹐並且排除了光來自磁星的可能。磁星即巨恆星消亡後所留下的死核﹐它高度緻密且具有強大磁能。之所以這麼說﹐是因為GRB210905A所蘊涵的能量遠遠超過了磁星的範圍。
對於伽馬射線暴﹐我們所知越多﹐就越能清晰地探索宇宙初期的形態。
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