在45亿光年外，发现大质量恒星坍塌爆炸，并产生了伽马射线暴！

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当遥远星系中的一颗大质量恒星坍塌形成黑洞时，两股巨大的发光等离子射流从其核心射出。这些极其明亮的伽马射线暴(GRBs)是宇宙中最强大的爆炸，当喷射流指向地球时，地面和星载望远镜都可以探测到其余辉。物质并不是简单地从一颗爆炸的恒星上弹射出来，它沿着伽马射线喷流的窄光束加速到超高速，这让天体物理学家对驱动这些非凡爆炸的动力源感到困惑。


现在，由巴斯大学领导的一项新国际研究，将有望揭开这一神秘现象的面纱。许多天文学家倾向于基于重子喷流模型来解释伽玛暴。这就是说，爆炸中喷出的物质与濒临死恒星周围物质之间反复剧烈的碰撞，产生了伽马射线闪光和不断膨胀恒星即将熄灭的余烬。第二个假设称为磁场模型，假设恒星中一个巨大的原始磁场在初始爆炸后几秒钟内崩溃，释放的能量为巨大的爆炸提供动力。


现在，一个国际研究小组首次发现了支持这一磁性模型的证据。巴斯天体物理学家与来自英国、意大利、斯洛文尼亚、俄罗斯、南非和西班牙的研究人员合作，检查了45亿光年外星系中一颗大质量恒星坍塌的数据。在NASA星载Neil GehrelsSwift天文台探测到这颗恒星的伽马射线闪光(命名为GRB190114C)后，收到了恒星坍塌的警报。研究人员注意到，在恒星崩塌后的瞬间，伽马射线爆发中的偏振水平低得惊人，这表明恒星的磁场在爆炸中被摧毁了。


其研究发现发表在《天体物理学》期刊上；研究的主要作者、Hiroko和Jim Sherwin的天体物理学研究生奖学金持有者Nuria Jordan ana-Mitjans说：从之前的研究来看，预计在爆炸后的前100秒内会探测到高达30%的偏振度，所以我们很惊讶，在爆炸后不到一分钟的时间里，只测到了7.7%的偏振度，之后不久又突然下降到2%。这告诉我们，爆炸发生后，磁场立即灾难性地坍塌，释放出能量，并为电磁光谱中探测到的明亮光线提供动力。


伽玛暴是由绕地球运行的专用卫星探测到，然而，没有人能预测伽玛暴将在哪里或何时出现，所以科学家们依靠自主快速反应机器人望远镜来捕捉快速闪光的余辉。在NASA天文台发现伽玛暴190114C几秒钟后，位于加那利群岛和南非的机器人望远镜收到了NASA的发现通知并重新定向，在伽玛暴发现后的一分钟内，望远镜就开始收集有关数据。巴斯大学天体物理学系主任、这项研究的合著者卡罗尔·蒙代尔教授说：


我们的创新望远镜系统是完全自主的，环路中没有人类，所以他们很快就离开了，几乎在被SWIFT卫星发现后立即开始对伽马暴进行观测。而且，值得注意的是，能够在舒适的家中，发现原始磁场在为遥远星系宇宙爆炸提供动力方面的重要性。
博科园｜研究/来自：巴斯大学
参考期刊《天体物理学》
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