迄今为止探测到的最强伽马射线爆发仅次于大爆炸

迄今为止探测到的最强伽马射线爆发仅次于大爆炸！

宇宙中最强的爆炸产生的能量甚至比以前已知的还要多:两个国际研究小组使用专门的望远镜记录了伽马射线爆发测得的最高能量伽马射线，达到可见光的1000亿倍。使用h e s s .和MAGIC望远镜的科学家在《自然》期刊上发表了他们的观察结果。这是第一次用地面伽马射线望远镜探测到伽马射线爆发。DESY在这两个天文台都发挥了重要作用。两个天文台都在马克斯·普朗克学会的领导下运作。

伽马射线爆发(GRB)是一种突然的短时间伽马射线爆发，每天发生在宇宙的某个地方。根据目前的知识，它们起源于超新星爆炸，与中子星或塌缩成黑洞的巨星相撞。伽马射线爆发是宇宙中已知的最强大的爆炸，在短短几秒钟内释放出比太阳整个生命周期更多的能量，照亮了几乎整个可见的宇宙。天文学家一直在使用卫星研究伽马射线爆发，因为地球大气层非常有效地吸收伽马射线。天文学家已经开发了特殊的望远镜，可以观察大气层中宇宙伽马射线诱发的微弱蓝色辉光，称为契伦科夫光。

但是这些仪器只对高能伽马射线敏感。不幸的是，伽马射线爆发的亮度随着能量的增加而急剧下降。契伦科夫望远镜已经发现了许多能量非常高的宇宙伽马射线源，但是没有伽马射线爆发。另一方面，卫星探测器太小，对高能伽马射线爆发的低亮度不敏感。所以，实际上还不知道怪物爆炸是否会在非常高的能量区域发射伽马射线。科学家多年来一直试图用切伦科夫望远镜捕捉伽马射线爆发。现在，包括DESY科学家在内的两个国际天文学家小组首次从地面探测到了两次伽马射线爆发中的伽马射线。

用纳米比亚高能立体系统的28m望远镜观测到伽马射线GRB 180720B的弱余辉发射。帕尔马的主要大气伽马成像魔术望远镜探测到伽马射线190114C的明亮早期发射。这两次观测都是由美国宇航局的伽马射线卫星触发的，这些卫星监测天空中的伽马射线爆发，并在探测到伽马射线时自动向其他伽马射线观测站发送警报。在最初的20分钟观察中，检测到了来自GRB 190114C的数千个光子，能量范围从200亿到1000亿电子伏特(0.2到1t电子伏特)。

这是迄今为止从伽马射线爆发中发现的能量最高的光子，而可见光在大约1到3电子伏特的范围内。这一快速发现迅速提醒了整个观察社区。结果，20多架不同的望远镜对目标进行了更深入的观察。这使得精确定位最高能量发射的物理机制的细节成为可能。位于60亿光年或更远的伽马射线仍然可以在初始爆炸后100亿至4400亿电子伏特的能量下探测到。这一发现出乎意料，因为伽马射线爆发正在迅速衰减。

留下的余辉可以在从无线电到x光的多种波长下观察数小时至数天，但以前从未在超高能伽马射线中检测到。这一成功也归功于一个改进的跟踪策略，在实际恒星坍塌后，观察也是集中的。高能伽马射线爆发探测为巨大爆炸提供了重要的新见解。已经确定伽马射线爆发产生的光子能量比可见光高几千亿倍。测量表明，超高能伽马射线释放的能量相当于所有较低能量的总辐射。解释观测到的超高能伽马射线是如何产生的是一项挑战。

两组都假设一个两阶段的过程:首先，爆炸云中的快速带电粒子在强磁场中偏转，并发射出所谓的同步加速器辐射，该辐射具有与地球上同步加速器或其他粒子加速器(例如在DESY)产生的辐射相同的性质。然而，只有在非常极端的条件下，爆炸产生的同步光子才能达到观察到的非常高的能量。相反，科学家考虑第二步，同步辐射光子与产生它们的快速粒子碰撞，这将它们提升到非常高的伽马射线能量。科学家称后一步为逆康普顿散射。

博科公园|研究/来源:德国电子同步加速器参考期刊《自然》 doi 3360 10.1038/S 41586-019-1743-9博科公园|科学、技术、科学研究、大众科学关注[博科公园]查看更多伟大的美国宇宙学