首页 7500光年外两颗蓝巨星变身加速器还开释超高能量伽马射线?

7500光年外两颗蓝巨星变身加速器还开释超高能量伽马射线?

天文学家运用望远镜,现在证明了一种特定类型的双星,是一种十分高能的国际伽马辐射源。船底座埃塔双星坐落7500光年外的南天船底座,依据搜集的数据,它宣布能量高达400千兆电子伏特(GeV)的伽马射线,大…

天文学家运用望远镜,现在证明了一种特定类型的双星,是一种十分高能的国际伽马辐射源。船底座埃塔双星坐落7500光年外的南天船底座,依据搜集的数据,它宣布能量高达400千兆电子伏特(GeV)的伽马射线,大约是可见光能量的1000亿倍。研讨由德国电子同步加快器研讨所的斯特凡·欧姆、伊娃·莱瑟和马蒂亚斯·富布林领导。

并在《天文学与天体物理学》期刊上发布了他们在伽马射线天文台高能立体体系(H.E.S.S.)上的发现。船底座埃塔双是一个最高能的双星体系,由两颗蓝巨星组成,其间一颗质量约为太阳的100倍,另一颗质量约为太阳的30倍。这两颗恒星每隔5.5年在十分偏疼的椭圆轨迹上绕对方运转一次,它们之间的间隔大约在太阳到火星和太阳到天王星的间隔之间改变。这两颗巨大恒星都将密布的超音速带电粒子星风抛向太空。

在这个过程中,在短短5000年左右的时间里,两者中较大的一个丢失了相当于一个太阳的质量。较小的一颗发生快速恒星风,速度约为每小时1100万公里。在这两种恒星风相撞的区域形成了一个巨大激波锋面,将风中的物质加热到极高温度。在5000万摄氏度左右,这种物质在X射线范围内辐射亮堂。但是,恒星风中的粒子还不行热,不足以发射伽马辐射。但是,像这样的冲击区,通常是亚原子粒子被强壮遍及电磁场加快的当地。

超高能量的国际

当粒子加快得如此之快时,它们也可以发射伽马辐射。事实上,由美国国家航空航天局(NASA)运营的费米卫星和意大利航空航天局(ASI)雅居乐卫星在2009年现已勘探到来自船底座埃塔双星高达10GeV的高能伽马射线。研讨现已提出了不同模型来解说这种伽马辐射是怎么发生的,它可能是由加快的电子或高能原子核发生。确认这两种状况中哪一种是正确的至关重要:十分高能量的原子核占了所谓国际射线的大部分。

国际射线是一种不断从各个方向突击地球的亚原子国际冰雹。虽然对国际射线进行了100多年的密布研讨,但国际射线的来历依然不完全清楚。由于带电原子核在穿越国际星际空间时遭到国际磁场的偏转,它们抵达地球的方向不再指向它们的来历。另一方面,国际伽马射线不会偏转。因而,我们特定来历宣布的伽马射线可以被证明来自高能原子核,那么长时间寻觅的国际粒子辐射加快器之一就会被辨认出来。

在船底座埃塔双星的比如中,电子很难被加快到高能,由于它们在加快过程中不断地被磁场偏转,这使得它们再次失掉能量。十分高能的伽马辐射开始于100GeV以上,这在船底座埃塔双星体系中是很难解说的,由于它是由电子加快引起。卫星观测数据现已标明,船底座埃塔双星也会发射超越100GeV的伽马辐射,这两颗蓝巨星近间隔相遇的时分,H.E.SS现已成功地勘探到了能量高达400GeV的这种辐射。

天然的粒子加快器

这使得这两颗双星成为已知的第一个源,在这个源中,十分高能量的伽马辐射是由奇形怪状的恒星风发生。德国电子同步加快器研讨所博士生鲁斯兰·科诺与海德堡马克斯·普朗克核物理研讨所的科学家们宣布了一项配套研讨:对H.E.SS和卫星丈量的伽马辐射进行剖析标明,这种辐射最好被解说为原子核加快的产品。这将使奇形怪状恒星风的激波区,成为一种新式国际射线天然粒子加快器。

有了以国际射线发现者维克多·弗朗茨·赫斯(Victor Franz Hess)命名的HES,以及行将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA),科学家们期望更具体地研讨这一现象,并发现更多此类来历。切伦科夫望远镜阵列(CTA)是现在正在智利高地制作的下一代伽马射线天文台。多亏了对船底座埃塔双星在所有波长的具体观测,恒星的性质、轨迹和恒星风都得到了相对精确的确认。这让天体物理学家对双星体系及其前史有了更好的了解。

为了阐明船底座埃塔双星的新观测成果,德国电子同步加快器研讨所天体物理学家与获奖的科学传达实验室动画专家一同制作了一段视频动画。计算机生成的图画挨近实在,由于丈量的轨迹、恒星和风参数都用于此意图。与独家创造的声响一同,科学家、动画艺术家和音乐家的这种共同协作发生了一部多媒体著作,将观众带到7500光年外高能量的双星上进行一次特殊游览。

博科园|研讨/来自:德国电子同步加快器研讨所

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