宇宙中最剧烈的爆发:伽马暴
2023-10-28
太阳是个巨大的能量库,1 秒钟释放的能量大约供现在的人类消耗65 万年。那太阳燃烧1 亿年将会释放多少能量? 100 亿年呢?是个无法想象的天文数字。而伽马暴几秒钟辐射的能量就相当于太阳100 亿年辐射能量的总和,堪称宇宙中最剧烈的爆发现象。
伽马暴是怎么产生的?经过半个世紀的研究,人们认识到伽马暴产生在特别极端的物理环境,比如极高的磁场、极强的引力、极快的速度等,伽马暴由此成为天体物理甚至基础物理研究青睐的极端物理实验室。人们期望利用伽马暴研究宇宙的演化历史以及相对论的正确性等重大问题。
见到伽马暴并不容易。
“太阳同等质量恒星的死亡,也只会是一个悄无声息的过程,它会慢慢失去亮度,变成一颗白矮星,而大质量恒星的死亡,也不一定会出现伽马暴。”“拉索”观测站首席科学家、中科院高能物理所研究员曹臻说。
位于我国四川稻城海拔4000 多米上的“拉索”观测站,则完整记录了大质量恒星死亡瞬间万亿电子伏特伽马射线爆发的全过程。
这绝对是一次概率极小的事件,一场持续几百秒的极亮伽玛暴,在经过20 亿年的“飞行”后来到地球,“拉索”得以完美捕捉到这场天文奇观。相对而言,德国的“神奇伽马射线望远镜”需要跟随地球自转六个小时,才能获得观测这场极亮伽玛暴的视场,而那时一切早已结束。
缪子探测器阵列和电磁粒子探测器阵列
虽然许多科学家都用“极其幸运”来形容此次观测的罕见程度。但运气总是留给有准备的人。当这场20 亿年前发生的伽玛暴来到地球时,性能卓越的“拉索”没有错过这次“眷顾”。
它的卓越性能在于:首先,它可以实现24 小时不间断探测;其次,它完全不受气候条件影响;再者,“拉索”具有大视场特点,一次可观测六分之一天空的范围,而伽马射线望远镜一次只能观测一个点,一颗星。上述这些因素加起来就使得“拉索”成为那个幸运儿。