【{$randkws}】在寻找强大的伽马射线爆发的起源时偶然发现一种摧毁恒星的新方法 - {$web_name} 伽玛射线爆发的艺术插图

伽玛射线爆发的艺术插图。鸣谢:海外双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA/M .加尔利克/M .扎马尼
(神秘的地球uux.cn)据西北大学:在寻找强大的伽马射线爆发(GRB)的起源时,一个海外天体物理学家小组或许偶然察觉了一种摧毁恒星的新方法。
尽管大多数伽马射线暴源自大品质恒星爆炸或中子星合并,但探究人员得出结论,GRB 191019A反而来自古老星系核心超大品质黑洞周围拥挤生态中G研发分析恒星碰撞或恒星残余。这种毁灭德比的生态指向了一种持久假设的——但从未见过的——毁灭恒星并形成GRB的方式。
这项探究发表在《自然天文学》杂志上。由荷兰拉德布大学领导的探究小组含有来自西北大学的天文学家。
“针对每一百个符合伽马射线爆发传统分类计划的事情,至少有一个古怪的事情让我们陷入困境,”西北大学天体物理学家兼探究合著者Wen-fai Fong说,“但是宋慧乔最新动态,正是这些古怪的事情告诉我们宇宙能够发生的爆炸的惊人多样性。”
“在致密的恒星操控系统中察觉这些非凡的现象,尤其是那些围绕星系核心超大品质黑洞的现象,无疑是令人兴奋的,”西北大学天体物理学家兼探究合著者贾科莫·弗拉吉奥内说。“这一非凡的察觉让我们得以一瞥这些宇宙生态中错综繁琐的动向,将它们确立为事情的工厂,否则这将被觉得是不或许的。”
Fong是西北大学温伯格文理学院物理学和天文学助理教授,也是天体物理学跨学科探索和探究中心(CIERA)的成员。Fragione是CIERA的探究助理教授。西北大学的假期聚焦网友热议,适合发朋友圈其他合著者含有Anya Nugent和Jillian Rastinejad——两人都是天文学博士生,也是Fong探究小组的成员。
依据品质,大多数恒星以三种可预测的方式死亡。当像我们的太阳这样相对低品质的恒星年老时,它们会脱落外层,最后褪色变成白矮星。另一方面,更大品质的恒星在灾难性的超新星爆炸中燃烧得更亮,爆炸得更快,形成了像中子星和黑洞这样的超密度物体。第三种状况发生在两个这样的恒星残骸形成一个双星操控系统并最后碰撞的时候。
但是赵露思相关时尚穿搭引关注新的探究察觉或许有第四种挑选。
“我们的结局表明,恒星或许会在宇宙中一些最密集的区域消亡,在那里它们或许会被驱使碰撞,”首要作者安德鲁·莱万说,他是拉德布大学的天文学家。“这针对理解恒星如何死亡以及回答其他难题来说是令人兴奋的,例如哪些意想不到的来源或许形成我们可以在地球上探测到的引力波。”
在恒星形成的黄金时期过后很久,古老的星系差不多没有大品质恒星。但是,它们的核心充满了恒星和超密度恒星残余物,如白矮星、中子星和黑洞。天文学家持久以来一直怀疑,在超大品质黑洞周围促销的动荡蜂巢中,两个恒星物体相撞形成GRB只是时间难题。但是这种合并的证据依然难以捉摸。
2019年10月19日,当美国宇航局的尼尔·格里尔斯·斯威夫特天文台探测到持续一分多钟的伽马射线明亮闪光时,天文学家瞥见了这种事情的第一个迹象。任何持续超过两秒钟的GRB都被觉得是“长的”这种爆发通常来自品质至少是太阳10倍的恒星的坍缩。
然后,探究人员使用智利的双子座南方望远镜——全国科学基金会NOIRLab管理的海外双子座天文台的一若干——对GRB褪色的余辉开展持久观察。
这些观测使天文学家能够将GRB的位置精确定位到距离一个古老星系的核心不到100光年的区域——相当靠近该星系的超大品质黑洞。奇怪的是,探究人员也没有察觉相应超新星的证据,这将在双子座南捕获的光线上留下印记。
“伴随长GRB 191019A的超新星的缺乏告诉我们,这次爆发不是典型的大品质恒星坍塌,”Rastinejad说,他开展了计算以确保超新星没有隐藏在资料中。“嵌入主星系核心的GRB 191019A的位置,对引力波发射源或许如何形成的预测但尚未证实的理论提出了考验。”
在典型的星系生态中,从碰撞的恒星残留物,如中子星和黑洞,形成长伽马射线暴是相当少见的。但是,古老星系的核心绝不是典型的,或许有一百万或更多的恒星挤在一个仅几光年宽的区域内。
这种极端的人口密度或许足够大,以至于有时会发生恒星碰撞,尤其是在超大品质黑洞的巨大引力作用下,这将扰乱恒星的运动,并使它们向随机方向倾斜。最后,这些任性的恒星会相交并融合,引发巨大的爆炸,从遥远的宇宙距离都可以观测到。
“这一事情差不多打破了我们对短伽玛暴和长伽玛暴生态的所有预期,”纽金特说,他对宿主星系开展了至关重大的建模。
“尽管长伽玛暴从未在像GRB 191019A的宿主一样古老和死亡的星系中察觉,但短伽玛暴,以及它们的合并起源,还没有被观察到与它们宿主的原子核有如此的联系。在它古老的静止星系的核心察觉这一事情,为过去很少观察到的双星操控系统的形成开启了有期盼的新途径。"
这种事情或许常常发生在宇宙中相似的拥挤区域,但直到如今才被注意到。它们含混不清的一个或许缘由是星系中心充满了尘埃和气体,这或许掩盖了GRB最初的闪光和随之而来的余辉。GRB 191019A或许是一个少见的例外,它允许天文学家探测到这次爆发并探究其后果。
“尽管这是首次察觉此类事情,但或许还有更多事情被星系附近的众多尘埃所掩盖,”Fong说。“事实上,假如这种持续时间长的事情来自于致密天体的合并,那么它就导致了不断增长的伽玛暴数量,这违背了我们的传统分类。”
经由奋斗察觉更多这样的事情,探究人员期盼将GRB探测与相应的引力波探测相匹配,这将揭示更多有关它们的真实性质并证实它们的起源——即使在最黑暗的生态中。维拉·c·鲁宾天文台将于2025年启动,它将在这类探究中发挥不可估量的作用。
这项名为“来自古老星系核心的动力起源的长时间伽马射线爆发”的探究发表在《自然天文学》上。
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