欧洲科学家首次测定伽马射线暴爆发（物质的）速度

天文信息

2007-6-13

登录/注册后可看大图 http://www.astron.sh.cn/2007/news.asp?id=174    上海天文台 2007年6月13日科学网报道，利用欧洲南方天文台La Silla观测站（ESO La Silla Observatory）的REM自动天文望远镜，科学家首次测定了 伽马射线暴（Gamma Ray Burst，简称GRB）的爆发速度。他们发现，剧烈爆发的物质的运动速度可以超过光速的99.999%，（应该说达到光速的99.999%）几乎可以说是宇 宙中速度的极限。 领导该项研究的Emilio Molinari表示，“随着快速定向地面望远镜的不断发展，我们现在能够深入细致地研究伽马射线暴等宇宙‘灾难’ 的最初瞬间。” 伽马射线暴是短时间内（0.1秒—1000秒）在遥远宇宙发生的剧烈爆炸，它常常预示着恒星的死亡。由于伽马射线几秒内放射的能量相当于 几百个太阳100亿年所放的总能量，因此，在爆发最初的极短时间里，它们的亮度可以媲美整个宇宙。 长期以来，天文学家就知道，要释放出如此巨大的能量，爆发物质的运动速度应该与光速（每秒30万公里）相当。此次，科学家通过研究伽 马暴发光度的演化过程，精确测定了爆发的速度。 伽马射线暴喷射物的相互碰撞会使周围的空气产生持续数周的近红外余晖（near-infrared afterglow），这是科学家重要的研究线索。 2006年4月和7月，NASA雨燕号（SWIFT）卫星探测到两次明亮的伽马暴。仅40秒后，得到消息的REM望远镜就开始自动观测发生伽马暴的区域 ，探测相关的近红外余晖，并监控其发光度的变化。由于REM望远镜的快速定向能力，研究人员能够及早从地面观测到伽马暴，得到了重要 的最初状态信息。 在这两次观测中，研究人员都得到了标准的伽马暴余晖的光度曲线（light curve）。通过对曲线峰值进行研究，天文学家最终确定了伽马 射线暴的物质爆炸扩张速度为光速的99.9997%。如果利用洛仑兹因子（Lorentz factor）来表达这一速度，这两次伽马射线暴爆发速度的洛 仑兹因子大约为400。 论文的合著者Stefano Covino表示，“人们必须认识到，伽马暴的爆发相当于具有200个地球质量的物质获得了这一惊人的速度。” 天文学家下一个重大的研究目标将是确定伽马射线暴的能量产生机制。

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