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巴人论评:科学家成功捕捉伽马射线暴细节 证实伽马射线暴存在初期和合并期


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站  2017-08-06

巴人论评:科学家成功捕捉伽马射线暴细节 证实伽马射线暴存在初期和合并期

  我们注意到在我们引述的文章中所提到的事实,即“机器人望远镜于2016年6月记录下了这场名为GRB 160625B的伽马射线暴。”“英国巴斯大学的卡罗尔·蒙代尔教授(Carole Mundell)指出:‘伽马射线暴往往发生在瞬息之间。但这次我们提前观察到了一道长约一秒的闪光。正式的射线暴发生在约100秒之后,给了我们足够的时间部署望远镜。’”

  非常有意思的是,在Anbaoe Lee于2017年6月18日发表的《科学专题:星云碰撞先于形成“碰撞萌芽”而准备的剧烈“尖端放电”》一文中,特别表述了关于伽马射线爆的形成和表现特征。文中写道:“伽马射线爆发和类星体就是星云碰撞初期的两个不同时期的表现。伽马射线爆发是星云碰撞发生时的接触瞬间,即我们认为的两星云“碰撞萌芽”之间的短时间剧烈“尖端放电”行为。类星体的出现阶段,是伽马射线爆发之后的两星云碰撞初期的剧烈合并阶段。在这个时期,基本上属于两“碰撞萌芽”的充分合并阶段,表现出“类星体”的特征。因为“碰撞萌芽”中具有巨量且被加速到能量极高的粒子,进一步讲它们的融合还是巨量电荷性质相反的粒子群融合,当然它们的碰撞反应就极其剧烈,甚至可以理解为反物质的融合,而且合并面积较大也会显现出很大的范围。这真是非常有趣的现象。”这个研究是相当超前的,也是对大型富含游离性带电粒子星云之间的碰撞而说的。这次科学家对以前伽马射线爆探测数据的复检,真的发现了一年前所探测到伽玛爆案例。其伽玛爆完整个过程完全吻合Anbaoe Lee的伽马射线爆理论模型。这是一个非常完美的确证。

  Anbaoe Lee很早就在《基本粒子致使热核聚变和恒星演化》中明确提出,伽马射线爆就是暗星云之间碰撞的表征,这当然也包括暗星云和其他星云之间的碰撞。他在近期还特别说到,星云碰撞是因为所包含的不同巨量电荷所致,星云之间相异巨量电荷直接引发星云粒子加速和形变,出现“凸芽结构”,也就是“碰撞萌芽”。碰撞会先于“碰撞萌芽”进行,然后才是其后的巨量粒子碰撞混合。他对“碰撞萌芽”的成分做出了定性,指出是轻质量粒子。实际上,这些轻质量粒子就是大量的电子、µ等基本粒子。因为这些粒子运动速度最容易被另一包含巨量相反电荷的星云之电场所加速和干扰。因此,才有本次科学家所得到的事实,即“该研究还显示其中存在同步加速器辐射现象,这是当电子沿曲线或螺旋线加速时形成的。伽马射线暴刚开始时极为明亮的光线便来源于此。”

  Anbaoe Lee认为,在“碰撞萌芽”之后的碰撞中,虽然两星云中的重质量粒子由于质量较重而滞后一些,但是也已长期被星云电场相互加速,加之这些较重质量粒子的分布密度较高,故而它们相互碰撞也会非常剧烈,不仅表现出释放高能量的特征,而且所释放能量的密度也非常高。

  Anbaoe Lee最新研究还推测到一个新的宇宙现象,就是宇宙星云碰撞更容易在有丰富气态物质或者说含有更多游离性带电粒子的星云之间发生。他认为游离性的粒子更会携带大量的电荷,也才使得星云承载更多电量。当然,这些碰撞星云之间也一定是各自富含巨量相异电荷。库仑定律在任何空间都有效,这是此类星云发生较高碰撞几率的根本原因。事实上,伽马射线爆更多是巨量游离性粒子云团之间发生的碰撞,或者说是存在某种巨量总电荷的等离子体云团之间发生了碰撞。这就是恒星诞生方式的微型化表征。

  在宇宙中有的星云整体可能趋近呈电荷中性,那么,这种星云被碰撞的几率相对较少,它们自身演化的结果是形成球状恒星团。再者,球状星团星系自身游离性的带电粒子较少,因而球状星团星系之间的碰撞几率很小,尽管这并不能改变它们永远不发生碰撞事实。但是,从星云的演化来看,不少星云年内部应该存在大大小小的球状恒星团。它们是星云碰撞合并过程中演化的结果,也有在星云运动过程中路途机遇而收集到的微小型球状恒星系。宇宙是个活体,各类碰撞是它的灵魂。

  关于最初碰撞中所发光有偏振性质事实,更加证明了这些“碰撞萌芽”粒子成分的单一性质。这和加速器中的粒子在磁场干扰下所发射的光谱有相同的性质。这些磁场是怎么形成的呢?Anbaoe Lee认为不是黑洞什么东西存在的缘故,而是相异电荷的粒子群在相互碰撞过程中其本身就存在复杂多样的巨大电流。正是因为存在这些巨大电流,于是在局部就出现了巨大的磁场。这些高强度磁场又反过来对高速带电粒子运动又具有重大制约性影响。这就是高能辐射光谱存在偏振的原因。这个革命性的观点,可能在许多人看来而不只是中国天文界很难理解,但是这样的物理原理一直真实存在,只是不为人们所认知罢了。

  关于伽马射线爆方面,我们一直在关注。从发展来看,理论模型和实际观测更趋一致。

   [巴人 2017.08.06]

 

相关引用

宇宙最剧烈爆炸:科学家成功捕捉伽马射线暴详细过程

伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸,由濒死的巨恒星坍缩爆炸所形成。科学家成功抓拍了一场伽马射线暴的详细过程,以前所未有的细节展现了事件全貌。

伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸,由濒死的巨恒星坍缩爆炸所形成。科学家成功抓拍了一场伽马射线暴的详细过程,以前所未有的细节展现了事件全貌。

时长超过2秒的伽马射线暴由巨恒星爆炸引发。恒星坍缩时,伽马辐射和粒子朝相反方向、由星核向外喷射。(图为艺术家所绘概念图)。

时长超过2秒的伽马射线暴由巨恒星爆炸引发。恒星坍缩时,伽马辐射和粒子朝相反方向、由星核向外喷射。(图为艺术家所绘概念图)。

这场剧烈爆炸在几秒内释放的能量相当于太阳100亿年释放的能量总和。

这场剧烈爆炸在几秒内释放的能量相当于太阳100亿年释放的能量总和。

  新浪科技讯 北京时间8月3日消息,据国外媒体报道,伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸,由濒死的巨恒星坍缩爆炸所形成。自上世纪60年代末首次被发现以来,这一现象就令天文学家着迷不已。而科学家成功抓拍了一场伽马射线暴的详细过程,以前所未有的细节展现了事件全貌。

  这场剧烈爆炸在几秒内释放的能量相当于太阳100亿年释放的能量总和。据记录此次射线暴的团队称,它的亮度如此之高,即使在相隔100亿光年的地球上,也能用“双筒望远镜”轻松观测到。伽马射线暴持续时间很短,从几毫秒至一分钟不等。当巨恒星坍缩成为黑洞、或作为超新星爆炸时,便会产生伽马射线暴,以光速向外喷射出大量气体。

  机器人望远镜于2016年6月记录下了这场名为GRB 160625B的伽马射线暴。科学家能观测到此次事件纯属天公作美。就在射线大幅爆发之前,他们捕捉到了一缕短暂的闪光。这让他们得以亲眼目睹后续更加剧烈的爆炸,并记录下了射线爆发过程的新数据。

  英国巴斯大学的卡罗尔·蒙代尔教授(Carole Mundell)指出:“伽马射线暴往往发生在瞬息之间。但这次我们提前观察到了一道长约一秒的闪光。正式的射线暴发生在约100秒之后,给了我们足够的时间部署望远镜。”

  “这十分不同寻常。而且此次射线暴持续的时间也比一般的要长,竟长达好几分钟,可以说非常幸运。虽然距我们非常遥远,但这场射线暴极为明亮。当我们意识到超快机器人望远镜成功捕获了事件刚发生时的光线后,人人都激动不已。”

当巨恒星坍缩成为黑洞、或作为超新星爆炸时,便会产生伽马射线暴,以光速向外喷射出大量气体和物质。

当巨恒星坍缩成为黑洞、或作为超新星爆炸时,便会产生伽马射线暴,以光速向外喷射出大量气体和物质。

2016年6月,NASA的费米伽马射线太空望远镜头一个探测到了GRB160625B释放的伽马射线。

2016年6月,NASA的费米伽马射线太空望远镜头一个探测到了GRB160625B释放的伽马射线。

  短时伽马射线暴由密集的高能光线组成。它们可以被地球大气上方的太空望远镜探测到,但难以用标准爆炸理论来解释。科学家怀疑它与磁场有关,但由于伽马射线暴往往距地球数亿光年之遥、且转瞬即逝,我们很难验证这种猜想。

  利用新型自动机器人望远镜,该团队对光的一种与磁场相关的特性进行了测定,即光的偏振。该团队采集的数据显示,恒星死亡后形成的黑洞附近存在强大磁场,能够以高度聚焦的光束的形式,向外发射能量与物质。

  该研究还显示其中存在同步加速器辐射现象,这是当电子沿曲线或螺旋线加速时形成的。伽马射线暴刚开始时极为明亮的光线便来源于此。截至目前,科学家还提出了其它几种可能的解释。但此次研究结果让人们对伽马射线暴形成的物理条件有了更清晰的认识。

  蒙代尔教授补充道:“此前在速度更慢的自动机器人望远镜的帮助下,我们发现磁场对伽马射线暴十分重要,有助于使物质高速向外喷射。但直到这次研究之前,我们的行动一直不够快,从未捕捉到高能伽马射线在爆炸同时产生的明亮可见光。”

  “关于这些高速粒子流的性质,科学界一直争论不休。我们不确定物质是如何被加速到如此高速的,也不清楚我们用高能卫星捕捉到的光线由何种物理机制产生。最重要的是,我们想弄清这些磁场的起源和作用。我们的研究结果具有重要意义,因为它显示磁场就在中央黑洞附近,分布在爆炸高速喷出的物质沿线,并对这些物质进行加速、将它们远远抛出黑洞之外。”

  NASA的费米伽马射线太空望远镜头一个探测到了GRB160625B释放的伽马射线。俄罗斯的地面望远镜Master-IAC紧随其后,在可见光下进行观测。一光年约长达96万亿公里。科学家认为,地球上4.5亿年前的一次物种大灭绝可能与银河系中一处距我们不远的伽马射线暴有关。(叶子)

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