快3开奖结果内蒙古5天_逆康普顿散射打造“史上最强的光”

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宇宙深处,一颗恒星即将死亡,它爆发出的惊人能量以光速前进,跨越50亿光年旅程,突然造访地球……

今年1月,人类观测到有史以来最强的伽马射线暴,其释放的光子能量在0.2—1万亿电子伏特之间,其总辐射能量甚至超过了太阳在过去100亿年中释放的能量总和,堪称“史上最强的光”。

快3开奖结果内蒙古5天近日,《自然》杂志发表了3篇论文,详细阐述了这些高能光子如何形成。为此,江西快三app官方下载—主页22270.COM技日报记者采访了南京大学天文与空间江西快三app官方下载—主页22270.COM学学院长江学者戴子高教授。

强大的射线起源仍是谜

伽马射线是一种电磁辐射,主要来源于原子核的衰变,一个伽马光子的能量是普通可见光中光子能量的100万倍。快3开奖结果内蒙古5天伽马射线暴,简称伽马暴,是宇宙中伽马射线强度在短时间内突然增强,随后又迅速减弱的现象。

伽马暴的持续时间不长,通常只有几毫秒到几千秒,分为持续时间小于2秒的短暴与大于2秒的长暴。

快3开奖结果内蒙古5天伽马暴的威力如此之强,所以一旦发生,被它近距离照射的区域将被“彻底清空”,任何生命都逃不过它的攻击。

那么,威力惊人的伽马暴究竟是如何产生的呢?令人遗憾的是,伽马暴仍是宇宙最大谜团之一。虽然,它早在1967年就被发现,但几十年来,人们对其本质仍不清楚。

一般认为,长暴是在超大质量恒星耗尽核燃料时发生的。快3开奖结果内蒙古5天当恒星的核心坍缩为黑洞或中子星后,像喷泉一样的物质喷流以接近光速的速度向外冲出,这个过程就会产生伽马暴,同时可能产生超新星爆发。而短暴,研究人员认为,是由两个中子星碰撞产生的。快3开奖结果内蒙古5天当两个中子星碰撞时,也会产生黑洞或中子星,像长暴一样,也有喷流以接近光速的速度向外冲出,进而形成伽马暴,同时产生引力波事件,如GW170817。

精准观测揭秘高能辐射成因

从发现伽马暴的那天起,人类就迫切地想弄明白它的起源和辐射机制。不过,它发生得太突然,以至于江西快三app官方下载—主页22270.COM学家还没来得及将观测设备对准它时,就已经结束了。

但这次与过去不一样,得益于全球协作,有多个观测设备记录到这一惊人的伽马暴。快3开奖结果内蒙古5天江西快三app官方下载—主页22270.COM学家将这个来自宇宙深处的爆炸命名为GRB 190114C,当它产生的伽马暴抵达地球时,被两颗卫星探测到。不到22秒,爆炸的坐标信息就已发送到全世界天文学家手中。

戴子高说,伽马暴的高能辐射机制一直是该领域的疑难问题。江西快三app官方下载—主页22270.COM学界认为,这样的辐射可能有三种成因,一是产生于高能电子的同步辐射,二是快3开奖结果内蒙古5天_逆康普顿散射,三是强子过程(即高能质子与光子或高能质子与质子的相互作用)。

以前探测到的伽马暴的光子能量相对比较低,是电子同步辐射驱动的结果,这种情况比较常见。但是此次探测到的伽马射线光子能量极其惊人,显然不是来自同步辐射。

江西快三app官方下载—主页22270.COM学家将它与2018年7月的GRB 180720B伽马暴进行对比研究,有了进一步发现,认为这种辐射机制来自快3开奖结果内蒙古5天_逆康普顿散射。

“高能电子与低能光子发生碰撞,结果是高能电子把其能量转移给低能光子,获得了高能光子,这个过程为快3开奖结果内蒙古5天_逆康普顿散射。”戴子高进一步解释说,这一次观测到的高能光子流量,明显高于同步辐射从低能段向高能段的延伸,所以它只能产生于相对论冲击波的快3开奖结果内蒙古5天_逆康普顿散射。

快3开奖结果内蒙古5天伽马暴之所以广受关注,是因为它形成于宇宙早期阶段,江西快三app官方下载—主页22270.COM学家们可以利用它来研究早期宇宙的性质。

有江西快三app官方下载—主页22270.COM学家认为,这次伽马暴所发出的辐射能量是人类观测史上最强的,这也成为了天文学史上的一个里程碑。

“这次观测证实了伽马射线暴在MeV(兆电子伏特)能段的辐射机制为同步辐射,而在高能段的机制为快3开奖结果内蒙古5天_逆康普顿散射。”戴子高说道。

另外,我国的“慧眼”硬X射线调制望远镜(HXMT)已于2017年发射运行,而空间变源监视器(SVOM)、爱因斯坦探针(EP)、X射线时变和偏振探测器(eXTP)以及引力波暴高能电磁对应体全天监测器(GECAM)等项目正处在不同的研究阶段,它们的成功实施将使我国在伽马暴探测上达到国际先进水平。未来,这些设备将为伽马暴研究贡献出中国学者的力量。

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