天體物理學(xué)研究增進(jìn)了對(duì)伽馬射線(xiàn)爆發(fā)如何產(chǎn)生光的理解

伽馬射線(xiàn)暴 (GRB) 是強(qiáng)烈的伽馬輻射爆發(fā)，通常在幾秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的能量比太陽(yáng)在其 100 億年壽命中產(chǎn)生的能量還要多。這些瞬態(tài)現(xiàn)象是天體物理學(xué)中最具挑戰(zhàn)性的難題之一，可以追溯到 1967 年由一顆核監(jiān)視衛(wèi)星意外發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。

喬恩·哈基拉 (Jon Hakkila) 博士是阿拉巴馬大學(xué)亨茨維爾分校 (UAH)(阿拉巴馬大學(xué)系統(tǒng)的一部分)的研究員，他是《天體物理學(xué)雜志》上一篇論文的主要作者，該論文有望揭示這些神秘宇宙動(dòng)力源的行為通過(guò)關(guān)注這些力產(chǎn)生的噴流的運(yùn)動(dòng)。該論文由 UAH 校友 Timothy Giblin 博士、Robert Preece 博士和 deciBel Research, Inc. 的 Geoffrey Pendleton 博士共同撰寫(xiě)。

哈基拉解釋說(shuō)：“盡管研究了五十多年，伽瑪暴產(chǎn)生光的機(jī)制仍然未知，這是現(xiàn)代天體物理學(xué)的一個(gè)巨大謎團(tuán)。” “了解伽瑪暴可以幫助我們了解自然界所采用的一些最快速、最強(qiáng)大的發(fā)光機(jī)制。伽瑪暴非常明亮，在整個(gè)宇宙中都可以看到它們，而且——因?yàn)楣庖杂邢薜乃俣葌鞑?mdash;—它們使我們能夠回到恒星存在的最早時(shí)代。”

造成這一謎團(tuán)的原因之一是理論模型無(wú)法對(duì)其光曲線(xiàn)行為的伽瑪暴特征提供一致的解釋。在天文學(xué)中，光曲線(xiàn)是天體的光強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖表。研究光變曲線(xiàn)可以產(chǎn)生有關(guān)產(chǎn)生光變曲線(xiàn)的物理過(guò)程的重要信息，并有助于定義有關(guān)光變曲線(xiàn)的理論。沒(méi)有兩條伽瑪射線(xiàn)暴的光變曲線(xiàn)是完全相同的，并且作為一系列高能脈沖，發(fā)射的持續(xù)時(shí)間可以從幾毫秒到幾十分鐘不等。

“脈沖是伽瑪暴發(fā)射的基本單位，”哈基拉說(shuō)。 “它們指示GRB變亮并隨后消失的時(shí)間。在GRB脈沖發(fā)射期間，它會(huì)經(jīng)歷亮度變化，有時(shí)可能會(huì)在非常短的時(shí)間尺度上發(fā)生。這些變化的奇怪之處在于它們是可逆的，就像單詞一樣像“旋轉(zhuǎn)器”或“皮劃艇”(回文)是可逆的。

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