[转帖] 蟹状星云伽马射线异常爆发：强度提高2到3倍

夏加坤

蟹状星云伽马射线异常爆发：强度提高2到3倍http://www.sina.com.cn  2010年12月12日 11:42  新浪科技





“蟹状星云”的合成照片。照片显示了X射线（浅蓝色）、可见光（绿色和深蓝色）和红外线（红色）
新浪科技讯北京时间12月12日消息，天文学家将“蟹状星云”看成是宇宙中最稳定的高能辐射源之一。来自“蟹状星云”的辐射非常稳定以至于天文学家将其作为一种标准来测量宇宙其他能量源的辐射。但是科学家们近日发现，自9月19日起“蟹状星云”伽马射线的辐射强度突然加强2到3倍，呈现猛烈爆发现象。
1054年，人类首次对这个6500光年外的超新星爆炸残留进行了观测记载。(1054年7月4日——产生蟹状星云的一次超新星爆发，这次客星的出现被中国宋朝的天文学家详细记录，《续资治通鉴长编》卷一七六中载：“至和元年五月己酉，客星晨出天关之东南可数寸（嘉祐元年三月乃没）。”日本、美洲原住民也有观测的记录。)

• 但是，两架太空望远镜近日观测到“蟹状星云”正在猛烈爆发伽马射线，这一发现令科学家们震惊不已。意大利航天局伽马射线轻型探测器望远镜观测到“蟹状星云”的伽马射线强度自9月19日起突然提高2到3倍。费米伽马射线太空望远镜也在同一时间段发现了这种变化。
  　　科学家们认为，“蟹状星云”的这种能量爆发以及此前稳定的辐射，所有能量可能来源于星云内的脉冲星释放出来的电子风暴。至于这些电子是如何加速到至少10^15电子伏特的能量的，目前科学家们尚未找到答案，他们正在努力研究新的天体物理学加速模型用来解释其过程与原因。
  　　伽马射线轻型探测器望远镜研究团队成员马科-塔瓦尼于12月6日公布了这一发现。塔瓦尼表示，“发现这种能量爆发，确实很震惊。”事实上，塔瓦尼团队早在2007年秋就已首次注意到“蟹状星云”突然出现一次短暂的伽马射线爆发。不过，当时由于伽马射线轻型探测器望远镜刚刚发射升空不久，因此研究人员并没有相信这一事件。直到2010年伽马射线轻型探测器望远镜再次记录到爆发事件，研究团队才确信并将发现公布于众。塔瓦尼表示，“如果你将一个稳定的能量源比作‘蟹状星云’，那现在的情况发生了变化。”
  　　费米伽马射线太空望远镜研究团队也于近日声称，他们的发现“对粒子加速理论提出了特别的挑战”。美国国家加速器实验室科学家劳尔夫-布勒尔是费米研究团队成员之一。布勒尔与塔瓦尼等科学家共同探讨了银河系能量辐射的变化源问题。不过，两人都拒绝透露是否已将发现成果提交到《科学》杂志。
  　　在一个得到普遍接受的模型中，设定的场景适用于任何类型的伽马射线辐射，不管是稳定的还是短暂的。当来自“蟹状星云”中心脉冲星的电子遭遇周围残骸的强大磁场时，电子就会在磁场周围不停地高速旋转，并被加速直到能量足以释放伽马射线。
  　　但是，近日观测到的“蟹状星云”爆发似乎对这种加速模型提出了质疑。布勒尔认为，爆发的短暂性表明电子还没有加速到足以产生能量辐射的程度。另一个问题是，当电子被加速到极高能量时，星云磁场的强度可能也会比通常估计的要加强3到10倍。短暂的过程表明，伽马射线可能源自星云内部相对较小的一部分。布勒尔指出，脉冲星自身的电场在星云内部加速电子直到能量足以释放出伽马射线。
  　　波兰国立罗兹大学科学家沃尔登克-贝德纳莱克等人提出了另一种解释。科学家们认为，脉冲星的带电粒子风闯入了星云内部，并挤压星云的磁场。被破坏的磁场就像一根橡皮条一样，在被扭曲和挤压时就会重塑自我。在这个过程中，磁场就会释放出巨大的能量，从而为电子加速提供能量源。
  　　当研究人员对一些细节问题迷惑不解之时，天文学家们正在尝试精确定位9月的这次爆发究竟源自何处。在公布的可见光和X射线图像中，“蟹状星云”中包含了一个复杂的细丝状和喷射状阵列。在9月爆发事件发生数周后，钱德拉X射线天文望远镜捕捉到“蟹状星云”的一系列图像，这些图像显示，其中一个喷射状图案的基部显得特别明亮。塔瓦尼认为，这一区域或许就是伽马射线爆发源。
  　　加州大学伯克利分校科学家乔纳森-阿隆斯认为，如果能够破解“蟹状星云”的爆发之谜，或许可以更深入地理解“蟹状星云”脉冲星的性质。阿隆斯表示，“所有这些粒子都来自脉冲星，并在星云中停止。星云就好比是脉冲星的滤污器。研究星云内部事件发生过程将有助于我们在实验室实验中更好地研究脉冲星。”
  　　阿隆斯认为，这一发现还有助于阐明其他许多天文系统中的物理学现象。这些物理学现象包括黑洞的带电粒子喷射物是如何猛烈撞击周围星际空间的，喷射物中的物质块是如何进行碰撞的等。这种碰撞曾经被认为能够引起宇宙中最强大的爆发。(彬彬)
         著名的超新星
  参见：明亮的超新星列表
  • 185年12月7日，东汉中平二年乙丑，中国天文学家观测到超新星185，这是人类历史上发现的第一颗超新星[14]。该超新星在夜空中照耀了八个月。《后汉书·天文志》载：“中平二年（185年）十月癸亥，客星出南门中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至后年六月消”。
  • 1006年4月30日——位于豺狼座的SN 1006爆发，它可能是有史以来人们记录到的视亮度最高的超新星，据推断其亮度达到了-9等。据现代天文学家推测：“在1006年的春天，人们甚至有可能能够借助它的光芒在半夜阅读。”[15]在中国宋朝，这颗超新星由司天监周克明等人发现，因而将它称作周伯星。在《宋史·天文志》卷五六中记载为：“景德三年四月戊寅，周伯星见，出氐南，骑官西一度，状如半月，有芒角，煌煌然可以鉴物，历库楼东。八月，随天轮入浊。十一月复见在氐。自是，常以十一月辰见东方，八月西南入浊。”
  • 1054年7月4日——产生蟹状星云的一次超新星爆发，这次客星的出现被中国宋朝的天文学家详细记录，《续资治通鉴长编》卷一七六中载：“至和元年五月己酉，客星晨出天关之东南可数寸（嘉祐元年三月乃没）。”日本、美洲原住民[16]也有观测的记录。
  • 1572年11月初（可能在2日到6日之间）——仙后座的超新星（第谷超新星）爆发，丹麦天文学家第谷有观测的记录，并因此出版了《De Nova Stella》一书，是新星的拉丁名nova的来源[17]。据估计这颗超新星的绝对星等有-15.4等，距地球7500光年；它最高时的视亮度有-4等，可以与金星相比。
  • 1604年10月9日——蛇夫座的超新星（开普勒超新星），德国天文学家开普勒有详细观测的记录[18]，这是迄今为止银河系里最后一颗被发现的超新星，视星等为-2.5等，距地球6000光年。它曾被伽利略用作反驳当时亚里士多德学派所谓上天永远不变的理论。
  • 1885年8月19日——位于仙女座星系的超新星SN 1885A（仙女座 S）被爱尔兰业余天文学家艾萨克·瓦德（Issac Ward）在贝尔法斯特发现[19]，这是人类首次发现河外星系中的超新星，也是至今在仙女座星系中发现的唯一一颗超新星。
  • 1987年2月24日——位于大麦哲伦星云的超新星1987A在爆发后的数小时内就被发现，是现代超新星理论第一次可以与实际观测比较的机会[20]。它距地球约为五万一千四百秒差距，最亮时视星等为3等。
  • 2006年9月18日——距地球2.38亿光年的超新星SN 2006gy爆发(曾被假设是不稳定对超新星，但没有得到证实)，是有史以来观测到的最强烈的超新星爆发[21]。

ironland

我们将可能目睹超新星诞生
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一颗红超巨星即将爆发为超新星，它是位于猎户座的参宿四(Betelgeuse)，距离地球640光年。爆发后的参宿四亮度极高，从地球看过去就像是两个太阳。

注：恒星诞生后先后演变为主序星 、红巨星与红超巨星(太阳就是一颗红巨星)。恒星死亡时的剧烈爆炸称为超新星。

这颗恒星是我们银河系最亮、最大的恒星之一。如果把它放到太阳系，它的直径足以从木星延伸到地球。观测显示它不久会爆发，当然这个时间概念对于人类来说非常极端，因为参宿四预计在一百万年内随时可能爆发。尽管如此，无论它是在2011或是公元1002011发生(当然实际上要提早640年)，这都将是地球有史以来最灿烂的灯光。到时候一连数周，人们将在天空看到两颗太阳，而晚上大家可能难以入睡，因为天空太亮了。

物理学家 Brad Carter 描述了可能的情况：这颗恒星在爆炸后，会提升到难以置信的亮度，经过约两周时间后开始变淡，再持续数月后逐渐减弱到消失不见。当恒星爆发时，我们视觉上看到被超新星照亮夜空，而实际上99%的能量通过中微子释放出去，它们穿过地球穿过我们的身体，但不会带来任何损伤。事实上参宿四距离地球如此遥远，几乎对我们没有什么危害。

夏加坤

2# ironland
宋朝的超新星爆发，晚上是可以在户外看书的。