英國巴斯大學最新研究：新生超大質量恒星可能是伽馬射線暴的原因 而不是黑洞
時間：2025-12-08 20:58:32 來源：桑間濮上網
英國巴斯大學最新研究：新生超大質量恒星可能是伽馬射線暴的原因 而不是黑洞
（神秘的地球uux.cn）據cnBeta：根據英國巴斯大學的最新研究，新生的巴斯暴超大質量恒星，而不是大學黑洞，可能是最新質量伽馬射線暴的原因。圍繞地球運行的新生衛星已經探測到伽馬射線暴（GRB），它是恒星黑洞一種持續幾毫秒到幾百秒的高能伽馬射線輻射的發光閃光。這些災難性的伽馬爆炸發生在距離地球數十億光年的遙遠星系。
一種叫做短時GRB的射線GRB是在兩顆中子星碰撞時產生的。這些超密集的英國研究原因恒星其質量相當于我們的太陽，被壓縮到比一個城市還要小，巴斯暴在其最后時刻觸發GRB之前，大學在時空中產生稱為引力波的最新質量漣漪。
到目前為止，新生空間科學家們基本上同意為這種高能和短暫的恒星黑洞爆發提供動力的"引擎"必須總是來自一個新形成的黑洞。然而，伽馬由英國巴斯大學的Nuria Jordana-Mitjans博士領導的一個國際天體物理學家團隊的新研究正在挑戰這一科學正統觀念。
根據該研究的發現，一些短時的GRB是由超大質量星（又稱中子星殘余物）的誕生引發的，而不是黑洞。
Jordana-Mitjans博士說。"這樣的發現很重要，因為它們證實了新生的中子星可以為一些短時間的GRB提供動力，以及伴隨著它們被探測到的跨電磁波譜的明亮發射。這一發現可能為定位中子星合并提供了一種新的方法，從而在我們搜索天空中的信號時找到引力波發射器。"
相互競爭的理論
關于短時的GRB，人們知道的很多。它們的生命開始于兩顆中子星，它們一直在螺旋式地接近，不斷地加速，最后碰撞。而從墜毀地點，一個噴射性的爆炸釋放出伽馬射線輻射，從而形成GRB，隨后是一個較長的余輝。一天后，在爆炸過程中向四面八方排出的放射性物質產生了研究人員所說的千新星。
然而，在兩顆中子星相撞后究竟剩下什么？是碰撞的"產物" - 并因此成為賦予GRB非凡能量的動力源，一直是一個爭論不休的問題。由于巴斯領導的研究發現，科學家們現在可能更接近于解決這一爭論。
空間科學家們在兩種理論之間存在分歧。第一種理論認為，中子星合并后短暫地形成了一顆質量極大的中子星，只是這顆星隨后在幾分之一秒內坍縮成一個黑洞。第二種理論認為，兩顆中子星會形成一顆不那么重的中子星，其壽命更長。
因此，幾十年來一直困擾著天體物理學家的問題是：短時的GRB是由黑洞驅動還是由長壽命的中子星誕生驅動？迄今為止，大多數天體物理學家都支持黑洞理論，認為要產生GRB，就必須讓大質量的中子星幾乎瞬間坍縮。
電磁信號
天體物理學家通過測量產生的GRB的電磁信號來了解中子星碰撞的情況。源自黑洞的信號預計會與來自中子星殘余物的信號不同。
在這項研究中探索的GRB（被命名為GRB 180618A）的電磁信號使Jordana-Mitjans博士和她的合作者清楚地認識到，一定是中子星殘余物而不是黑洞引起了這個爆發。
Jordana-Mitjans博士在闡述時說："我們的觀測首次突出了來自一顆幸存的中子星的多個信號，這顆中子星在最初的中子星雙星死亡后至少生存了一天。"
研究報告的共同作者、巴斯大學銀河系外天文學教授Carole MunDELL教授說，她在巴斯大學擔任銀河系外天文學的Hiroko Sherwin客座教授。"我們很高興能捕捉到這個短伽馬射線暴的早期光學光線--如果不使用機器人望遠鏡，這在很大程度上還是不可能做到的。但是當我們分析我們的數據時，驚訝地發現我們無法用GRB的標準快速坍縮黑洞模型來解釋它。我們的發現為即將到來的用魯賓天文臺LSST等望遠鏡進行的天空調查帶來了新的希望，用這些望遠鏡可能會發現數十萬顆這樣的長壽命中子星在坍縮成為黑洞之前發出的信號。"
消失的余輝
最初讓研究人員感到困惑的是，GRB 180618A之后的余輝的光學光線在短短35分鐘后就消失了。進一步的分析表明，由于某種持續的能量來源從后面推動它，導致負責如此短暫發射的物質正在以接近光速的速度膨脹。
"我們的發現為即將到來的用魯賓天文臺LSST等望遠鏡進行的天空調查帶來了新的希望，用這些望遠鏡我們可能會發現數十萬顆這樣的長壽命中子星在坍縮成為黑洞之前發出的信號。"
更令人驚訝的是，這種發射有一個新生的、快速旋轉的和高度磁化的中子星的印記，稱為毫秒級磁星。研究小組發現，GRB 180618A之后的磁星在放慢速度的同時，正在重新加熱撞擊后的剩余物質。
在GRB 180618A中，磁星驅動的光學發射比經典千新星的預期亮度要高一千倍。
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