爆炸的恒星發(fā)出強(qiáng)大的能量爆發(fā)——公民科學(xué)家項(xiàng)目對(duì)這些明亮的閃光進(jìn)行分類和了解

2025-11-23 18:55:45 分類：百科 閱讀(28229)

伽馬射線爆發(fā)發(fā)生在中子星碰撞或巨星爆炸進(jìn)入黑洞時(shí)，釋放出看起來像手電筒窄光束的恒大的的閃超高能光子射流。（圖片來源：uux.cn歐洲南方天文臺(tái)）
（神秘的星發(fā)行分昆明（按摩全套服務(wù)上門）按摩vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn）據(jù)《對(duì)話》（Amy Lien）：Amy Lien是坦帕大學(xué)物理學(xué)助理教授，她的出強(qiáng)研究興趣在于了解宇宙是如何通過最高能的天體物理爆炸開始和演化的：伽馬射線暴、超新星、公民光進(jìn)合并中子星和黑洞。科學(xué)
當(dāng)遙遠(yuǎn)的家項(xiàng)解恒星爆炸時(shí)，它們會(huì)發(fā)出被稱為伽馬射線爆發(fā)的目對(duì)明亮能量閃光，這種閃光的類和亮度足以讓地球上的望遠(yuǎn)鏡探測到它們。研究這些脈沖也可能來自黑洞和中子星等奇異天體的爆炸爆合并，可以幫助像我這樣的恒大的的閃天文學(xué)家了解宇宙的歷史。
太空望遠(yuǎn)鏡平均每天探測一次伽馬射線爆發(fā)，星發(fā)行分加上多年來探測到的出強(qiáng)昆明（按摩全套服務(wù)上門）按摩vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)數(shù)千次爆發(fā)，一個(gè)志愿者團(tuán)體正在使對(duì)這些爆發(fā)的公民光進(jìn)研究成為可能。
2004年11月20日，科學(xué)美國國家航空航天局發(fā)射了Neil Gehrels Swift天文臺(tái)，也稱為Swift。Swift是一臺(tái)多波長太空望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家們正在使用它來了解更多關(guān)于這些來自宇宙的神秘伽馬射線閃光的信息。
伽馬射線爆發(fā)通常只持續(xù)很短的時(shí)間，從幾秒鐘到幾分鐘，它們的大部分發(fā)射是以伽馬射線的形式進(jìn)行的，伽馬射線是我們眼睛看不見的光譜的一部分。伽馬射線含有大量能量，會(huì)損傷人體組織和DNA。
幸運(yùn)的是，地球的大氣層阻擋了大多數(shù)來自太空的伽馬射線，但這也意味著觀察伽馬射線爆發(fā)的唯一方法是通過像Swift這樣的太空望遠(yuǎn)鏡。在其19年的觀測過程中，Swift觀測到了1600多次伽馬射線暴。它從這些爆發(fā)中收集的信息有助于回到地面的天文學(xué)家測量到這些物體的距離。

一位藝術(shù)家對(duì)雨燕飛船的渲染，背景是伽馬射線爆發(fā)。（圖片來源：uux.cn/Spectrum和NASA E/PO，索諾瑪州立大學(xué)，Aurore Simonet）
時(shí)光倒流
Swift和其他天文臺(tái)的數(shù)據(jù)告訴天文學(xué)家，伽馬射線暴是宇宙中最強(qiáng)大的爆炸之一。它們?nèi)绱嗣髁粒灾劣谙馭wift這樣的太空望遠(yuǎn)鏡可以從整個(gè)宇宙中探測到它們。
事實(shí)上，伽馬射線暴是望遠(yuǎn)鏡觀測到的最遠(yuǎn)的天體物理物體之一。
由于光以有限的速度傳播，天文學(xué)家在更遠(yuǎn)地觀察宇宙時(shí)，實(shí)際上是在回顧時(shí)間。
有史以來觀測到的最遠(yuǎn)的伽馬射線爆發(fā)發(fā)生在如此遙遠(yuǎn)的地方，以至于它的光花了130億年才到達(dá)地球。因此，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡拍攝伽馬射線爆發(fā)的照片時(shí)，他們觀察到了130億年前的事件。
伽馬射線暴使天文學(xué)家能夠了解宇宙的歷史，包括恒星的出生率和質(zhì)量如何隨時(shí)間變化。
伽馬射線暴的類型
天文學(xué)家現(xiàn)在知道，伽馬射線爆發(fā)基本上有兩種——長伽馬射線爆發(fā)和短伽馬射線爆發(fā)。它們是根據(jù)脈沖持續(xù)的時(shí)間來分類的。長伽馬射線爆發(fā)的脈沖長度超過兩秒，至少其中一些事件與超新星爆炸恒星有關(guān)。
當(dāng)一顆大質(zhì)量恒星，或者一顆質(zhì)量至少是太陽八倍的恒星，耗盡燃料時(shí)，它會(huì)爆炸成超新星，坍塌成中子星或黑洞。
中子星和黑洞都非常緊湊。如果你把整個(gè)太陽縮小到大約12英里的直徑，或者曼哈頓的大小，它的密度就會(huì)像中子星一樣大。
一些質(zhì)量特別大的恒星在爆炸時(shí)也會(huì)發(fā)射出噴流。這些噴流是由結(jié)構(gòu)化磁場和帶電粒子提供動(dòng)力的集中光束。當(dāng)這些噴流指向地球時(shí)，像Swift這樣的望遠(yuǎn)鏡將探測到伽馬射線爆發(fā)。
另一方面，短伽馬射線暴的脈沖短于兩秒。天文學(xué)家懷疑，這些短爆發(fā)大多發(fā)生在兩顆中子星或一顆中子星與黑洞合并時(shí)。
當(dāng)一顆中子星離另一顆中子恒星或黑洞太近時(shí)，這兩個(gè)物體將圍繞彼此運(yùn)行，隨著它們通過引力波失去部分能量，它們會(huì)越來越近。
這些物體最終合并并發(fā)射出短噴流。當(dāng)短噴流指向地球時(shí)，太空望遠(yuǎn)鏡可以將其探測為短伽馬射線爆發(fā)。
伽馬射線暴的分類
將爆發(fā)分為短爆發(fā)或長爆發(fā)并不總是那么簡單。在過去的幾年里，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些與超新星有關(guān)的奇特的短伽馬射線爆發(fā)，而不是預(yù)期的合并。他們發(fā)現(xiàn)了一些與合并而非超新星有關(guān)的長伽馬射線爆發(fā)。
這些令人困惑的案例表明，天文學(xué)家并不完全了解伽馬射線暴是如何產(chǎn)生的。他們認(rèn)為，天文學(xué)家需要更好地了解伽馬射線脈沖的形狀，才能更好地將脈沖與其起源聯(lián)系起來。
但很難系統(tǒng)地對(duì)不同于脈沖持續(xù)時(shí)間的脈沖形狀進(jìn)行分類。脈沖形狀可能極其多樣和復(fù)雜。到目前為止，即使是機(jī)器學(xué)習(xí)算法也無法正確識(shí)別天文學(xué)家感興趣的所有詳細(xì)脈沖結(jié)構(gòu)。

伽馬射線暴有各種不同的形狀，這些形狀描述了它們?nèi)绾坞S著時(shí)間的推移釋放能量。以下是Swift探測到的伽馬射線暴的一小部分，它捕捉到了這些脈沖形狀的多樣性。（圖片來源：uux.cn美國國家航空航天局）
社區(qū)科學(xué)
我和我的同事通過美國國家航空航天局獲得了志愿者的幫助，以識(shí)別脈沖結(jié)構(gòu)。志愿者學(xué)習(xí)識(shí)別脈搏結(jié)構(gòu)，然后在自己的電腦上查看圖像并進(jìn)行分類。
我們的初步結(jié)果表明，這些志愿者——也被稱為公民科學(xué)家——可以快速學(xué)習(xí)和識(shí)別伽馬射線脈沖的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。分析這些數(shù)據(jù)將有助于天文學(xué)家更好地了解這些神秘的爆發(fā)是如何產(chǎn)生的。
我們的團(tuán)隊(duì)希望了解樣本中更多的伽馬射線爆發(fā)是否挑戰(zhàn)了之前的長短分類。我們將利用這些數(shù)據(jù)通過伽馬射線暴觀測更準(zhǔn)確地探測宇宙歷史。
這個(gè)名為“爆裂追逐者”的公民科學(xué)項(xiàng)目自我們的初步結(jié)果以來一直在發(fā)展，我們正在積極招募新的志愿者加入我們的行列，研究這些爆裂背后的神秘起源。