作者:唐宁 来源:新浪科技 发布时间:2009-6-17 16:16:00
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揭秘黑暗伽马暴成因:尘埃吸收可见光

黑暗伽马射线暴模拟图
 
据美国媒体报道,伽马射线暴是所观测到的宇宙中强度最大、最为明亮的爆炸,能够产生大量的可见光,远在数十亿光年外的地球上的望远镜能够轻易地观测到。但多年以来天文学家一直困惑不解的是,有一种神秘的黑暗伽马射线暴,包含大量的伽马射线和X射线,但是却几乎没有可见光。
 
在此之前,天文学家认为可能是由于这种伽马射线暴距离太远,无法在视觉波长范围内观测。最新一项研究揭示了其中的奥秘,星际尘埃吸收了几乎全部的可见光,但能量更高的伽马射线和X射线却能穿透星际尘埃,被地球上的望远镜捕捉到。
 
星际尘埃吸收伽马射线暴可见光
 
伽马射线暴是宇宙中一种伽马射线突然增强的现象。伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波,是比X射线能量还高的一种辐射,它的能量非常高。伽马射线暴是1967年美国Vela卫星在核爆炸监测过程中由克莱贝萨德尔(Klebesadel)等人无意中发现的。至今人们已经观测到了2000多个伽马暴,但暴源是什么天体,至今尚不清楚。
 
不过大质量恒星的死亡会产生伽马暴这一观点已经得到普遍认同。天文学家认为,其中的大多数伽马暴是在超大质量恒星耗尽核燃料时发生的。当恒星的核心坍缩为黑洞后,物质喷流以接近光速的速度向外冲出。喷流从坍缩星涌过,继续向宇宙空间行进,并与先前被恒星照耀的气体相互作用,产生随着时间衰减的明亮余辉。多数伽马射线将在可见光范围内呈现出明亮光线。然而一些伽马射线暴却是黑暗状态,它们在光学望远镜中无法探测到。最新一项研究显示,黑暗伽马射线暴实际上并不是由于距离遥远而无法观测,它们无法释放光线是由于被星际尘埃吸收了大部分的可见光,这些星际尘埃团可能是恒星孕育诞生地。
 
黑暗伽马暴并非“遥不可见”
 
6月8日,在美国天文学学会会议上美国加州大学伯克利分校丹尼尔-珀利(Daniel Perley)说:“我们相信已经揭开了黑暗伽马射线暴的成因之谜。”他和同事们通过加州帕洛马天文台直径60英寸的望远镜发现“雨燕”探测卫星曾观测的29个伽马射线暴中14个是黑暗的,无法观测到可见光波。他们进一步通过夏威夷凯克天文台的10米望远镜进行观测,结果显示它们并不是完全处于黑暗状态。这14个黑暗伽马射线暴中有3个透出微弱光线,像昏暗的余晖,其余的11个伽马射线暴虽然处于黑暗状态,但是研究小组发现了导致伽马射线暴产生的强烈爆炸所在的星系。这说明这些伽马射线暴产生的星系距离地球不会超过129亿光年,因为这已经接近了人类宇宙观测的极限。而且如果距离超过129亿光年,任何可探测的光波都会发生多普勒红移。
 
遮光的尘埃团是恒星的诞生地
 
加州大学伯克利分校的天文学副教授乔舒亚-布卢姆是这项研究的作者之一,他说,“我们的研究提供了有力的证据,宇宙中大量的恒星形成现象被星系中的尘埃遮蔽。”恒星的诞生和老恒星的死亡是联系在一起的。超大质量恒星迅速老化、爆炸,散发出的星际尘埃快速充斥于星云之中,超大质量爆炸产生的新物质也被喷发进星云之中,星云密度变得很大,孕育新的恒星诞生。在充斥着星际尘埃的星系,大量的恒星生死轮回正在发生着。由于恒星形成于星际尘埃区域,可推测包裹黑暗伽马射线暴的尘埃团可能是孕育恒星的诞生之地。
 
该研究小组希望开展进一步研究,掌握更多的伽马射线暴所在星系的详细情况,并进一步理解伽马射线是如何被星际尘埃所吸收。
 
在2009年4月23日,天文学家曾观测到迄今最遥远的伽马射线暴,它距离地球131亿光年,也是人类观测到的最遥远天体,导致该伽马射线暴发生的强烈爆炸发生在宇宙起源后不到7亿年时。研究小组评估称,黑暗伽马射线暴在宇宙早期阶段所有伽马射线暴中只占0.2%到0.7%,这也说明宇宙起源早期并没有发生非常多的恒星形成现象。
 
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