长期宇宙爆发的长期观点挑战天文学家

2017-03-21 05:43:32

Stefan Immler / Swift / NASA作者:Sarah Scoles宇宙中最强大的爆炸可能是用大炮射出的长期观察过去30年中最明亮的伽马射线爆发表明,这些爆炸如何发挥作用的标准模型是有缺陷的关于它们如何工作的新理论,被称为炮弹模型,正在挑战传统的解释,即火球模型在20世纪70年代首次发现的伽马射线爆发似乎来自天空中的随机点,大约每天一次他们可以在几秒钟内释放更多能量,而不是太阳将在预期的100亿年寿命中释放出来所有这些力量都可能对地球造成严重破坏:伽马射线爆发与大规模物种灭绝有关,可能催生了有助于生命多样化的基因突变但要了解这些闪光如何塑造宇宙,科学家们需要准确理解它们是如何工作的这些爆炸被认为是在大质量恒星坍缩成黑洞时,以及当超密集的恒星相互撞击并成为一个物体时发生的然后它们在称为余辉的时期内消失,在此期间它们发出其他类型的辐射,例如X射线但是它们如何产生这种辐射的细节仍然很模糊标准的解释,称为火球模型,涉及注定的星星喷射锥形等离子壳的猛烈喷射它们以不同的速度行进,像赛马一样相互冲撞,猛烈碰撞并发射伽马射线然后炮弹进入恒星之间的漫射空间,产生两个相反方向移动的冲击波那些冲击波辐射出余辉但是一种被称为炮弹的弱电模型,其辐射源自球体而非锥体在这个模型中,快速移动的等离子体球,称为等离子体,在它死亡时从恒星射出当这些等离子体的电子遇到来自恒星死亡之痛的辐射时,它们将其提升到伽马射线能量,从而产生爆发然后,等离子体合并并扫除带电粒子,它们随着磁场加速这种加速为余辉辐射提供动力,类似于粒子加速器在地球上的工作方式现在,海法以色列理工学院的Arnon Dar--炮弹模型的作者之一 - 和他的同事们将这两种模型应用于一种名为GRB 130427A的特殊伽马射线爆发,该爆发于2013年4月爆发并持续前所未有20个小时该团队分析了Chandra和XMM-Newton X射线望远镜两年半的观测结果,这些观测结果显示爆发的余辉随着时间的推移逐渐消失这两个模型都对余辉的外观有了具体的预测,Dar和他的同事声称他们的炮弹模型效果更好特别是,这次爆发没有显示出“喷射破裂” - 火球模型预测的X射线快速消退的时期科学家们还检查了其他28个明亮的爆发,并说他们的模型也适用于这些但是,炮弹模型会产生新的问题,例如等离子体如何形成的不确定性马萨诸塞州剑桥市哈佛 - 史密森尼天体物理中心的Raffaella Margutti提出了另一个怀疑的理由:大多数关于这个模型的研究来自它的创造者,它似乎更好地工作,因为它的研究较少 Dar反击说,科学家们应该长时间看待大量的伽马射线爆发并让这两个模型直接对抗 “伽玛射线爆发理论的判断应该是通过观察其关键的可证伪预测,而不是通过共识和偏见来判断,”他说期刊参考:arXiv:1603.06537关于这些主题的更多信息: