2019年1月14日,45億光年遠的伽瑪射線暴被NASA的費米和雨燕衛(wèi)星接收到,通過分析數(shù)據(jù),羅馬大學(xué)和國際相對論天物理中心的天體物理學(xué)家王瑜和李亮發(fā)現(xiàn),這可能是有記錄以來最為特殊的伽瑪暴。這顆伽瑪暴放出大量的超高能光子,溫度高達100億度。50秒后,MAGIC望遠鏡第一次在伽瑪暴中觀測到了一百萬兆電子伏特(TeV)的光子。吸引了全球天文界的注意力,大量知名的衛(wèi)星和望遠鏡正在跟蹤其發(fā)展。
伽瑪射線暴是宇宙中最劇烈的爆炸,持續(xù)幾秒到幾十秒,每秒的亮度相當(dāng)于宇宙中所有幾十萬億億顆恒星亮度的總和,伽瑪暴起源自中子星的合并和黑洞的產(chǎn)生,全宇宙每天產(chǎn)生一到兩次伽瑪射線暴。伽瑪暴所在的星系中所有行星的大氣層都會被摧毀,距離近的行星直接蒸發(fā)。
(圖片為NASA模擬的伽瑪射線暴爆發(fā))
格林威治時間2019年1月14日晚上8點57分03秒,45億光年遠的一顆伽瑪射線暴發(fā)出的光子傳到了地球,被NASA的費米和雨燕衛(wèi)星接收到,通過分析衛(wèi)星數(shù)據(jù),羅馬大學(xué)和國際相對論天物理中心的天體物理學(xué)家王瑜和李亮發(fā)現(xiàn),這可能是有記錄以來最為特殊的伽瑪射線暴。這顆伽瑪射線暴釋放出大量的超高能光子,單個光子的能量相當(dāng)于太陽發(fā)出的可見光光子能量的100億倍。
中國科學(xué)院高能物理研究所千人計劃教授張雙南領(lǐng)導(dǎo)的“慧眼”硬X射線調(diào)制望遠鏡也對這個伽瑪射線暴進行了觀測,得到了X射線能段的演化圖像?!盎垩邸笔侵袊兄频牡谝活wX射線天文衛(wèi)星,于2017年6月15日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。是繼地球空間探測雙星、“悟空”號暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星和“墨子”號量子通訊衛(wèi)星之后,我國又一顆天文科學(xué)衛(wèi)星。
王瑜和李亮研究員聯(lián)合羅馬大學(xué)的Rahim Moradi博士進一步分析發(fā)現(xiàn),這個伽瑪射線暴的多波段演化形態(tài)與2013年4月27日發(fā)生的伽瑪射線暴極為類似,亮度的變化曲線非常吻合。2013年的這顆伽瑪射線暴因為巨大的能量和大量的高能光子受到了廣泛的關(guān)注,被美國《科學(xué)》雜志多篇研究論文報道。這兩顆伽瑪射線暴類似的演化特征反映出高能伽瑪射線暴產(chǎn)生于同一物理機制,通過兩者的對比天體物理學(xué)家能夠更加可靠的建立物理模型,進而理解黑洞的產(chǎn)生過程。而其高能光子的觀測能夠測試量子引力理論,包括接受度最高的超弦理論和圈量子理論。另一方面極少數(shù)的伽瑪射線暴觀測到熱成分,并且熱成分占總能量的特征比例很低(<10%),此前觀測到熱成分最顯著的伽瑪暴發(fā)生在2009年9月2日,熱成分占比超過一半,而最近的這顆伽瑪射線暴擁有類似比例的熱輻射能量(~50%),溫度高達100億度。更令人吃驚的是,這顆擁有各種特殊觀測的伽瑪射線暴發(fā)生50秒后,德國馬克斯普朗克研究所的天文學(xué)家Razmik Mirzoyan領(lǐng)導(dǎo)的切倫科夫望遠鏡MAGIC觀測到了少量的超高能光子,光子能量達到可見光的1萬億倍,這是所有伽瑪射線暴中觀測到的最高能的光子,也是唯一一顆觀測到一百萬兆電子伏特(TeV)的伽瑪射線暴??傊?,這可能是迄今為止觀測到的最引人矚目伽馬射線暴。
王瑜研究員,李亮研究員,和Rahim Moradi博士撰寫了科學(xué)論文。國際相對論天物理中心主任,前意大利航天局科學(xué)委員會主席,黑洞和玻色星概念的提出者Remo Ruffini(雷蒙·魯菲尼)教授參與了理論模型的討論。