巨變中的宇宙—遙遠耀變體爆發伽馬射線

蕭路

【正見新聞網2019年01月06日】

 
圖:DA 193的伽馬射線爆發。Credit: Paliya et al. 2018

耀變體是宇宙中最強力的天體之一。它們中心藏有一個超大質量黑洞,大約從一百萬到十億個太陽質量不等。在黑洞的強力吸積周圍物質的過程中,它會爆發出近光速的等離子體噴流。如果這個噴流恰好正對著我們,那它就會顯得非常明亮且光變非常迅速,因此得名耀變體。

耀變體能在全部電磁波頻段發光。然而對於很多遙遠的耀變體,它們發出的伽馬射線一般會在傳播到地球過程中被星際間的無線電和紅外線吸收收耗散掉。所以罕有發現遙遠耀變體爆發伽馬射線。

由德國電子加速器研究中心(DESY)的Vaidehi Paliya博士領導的研究小組驚奇發現一個高紅移耀變體突然爆發強力伽馬射線。這個耀變體編號為DA 193,離我們非常遙遠,紅移高達2.36,大約600多億光年。利用費米空間伽馬射線望遠鏡(Fermi Space Gamma-ray Telescope),研究小組發現DA 193爆發的伽馬射線強度高達1050 erg/s,相當於太陽亮度的數億億倍!

研究小組認為,這麼強大的伽馬射線很可能是DA 193的噴流突然加速了大量高能電子,從而引發強力輻射。這可能意味著其中心黑洞正在加速吸積周圍物質。這次發現的劇烈伽馬射線展現了遙遠宇宙中正在發生的巨變的冰山一角。

同時,觀測這些遙遠的高紅移耀變體有重大的宇宙學意義。它可以幫助我們了解宇宙中高能伽馬射線是如何被吸收耗散的,從而了解宇宙的微波背景輻射的分布情況。

這篇論文於2018年12月18日公布在arXiv.org上。

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