ALMA捕捉到中子星和另一顆恒星合并帶來的強烈爆炸的毫米波光
（神秘的地球uux.cn）據(jù)cnBeta：研究人員首次利用美國國家科學(xué)基金會國家射電天文臺（NRAO）運營的國際天文臺--阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA），捕捉到了中子星和另一顆恒星合并帶來的到中的強強烈爆炸的毫米波光。
科學(xué)家們還確定，星和星合這個光爆是顆恒有史以來觀察到的最強大的短伽馬射線暴之一，產(chǎn)生了有史以來最明亮的烈爆余輝之一。這些發(fā)現(xiàn)最近發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上。毫米
宇宙中最明亮和最有能量的捕捉并帶波光爆炸--伽馬射線暴（GRBs），在幾秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的到中的強能量可能比我們的太陽在其整個生命中產(chǎn)生的能量還要多。GRB 211106A屬于GRB的星和星合一個子類，稱為短伽馬射線暴。顆恒含有中子星的烈爆雙星系統(tǒng)的災(zāi)難性合并導(dǎo)致了這些爆炸，這些爆炸被認為是毫米宇宙中最重金屬的來源，如鉑和金。捕捉并帶波光
Tanmoy Laskar說：“這些合并的到中的強發(fā)生是因為引力波輻射從雙星的軌道上移走了能量，導(dǎo)致恒星向?qū)Ψ铰菪缴仙呛托呛稀彼磳㈤_始在猶他大學(xué)擔(dān)任物理學(xué)和天文學(xué)副教授。“由此產(chǎn)生的爆炸伴隨著以接近光速運動的噴流。當(dāng)這些射流之一對準地球時，我們觀察到短脈沖的伽馬射線輻射或短伽馬射線暴。”
一個短伽馬射線暴通常只持續(xù)十分之幾秒。科學(xué)家們隨后尋找余輝，這是噴射器與周圍氣體相互作用而引起的光的發(fā)射。即使如此，它們也很難被探測到；只有少數(shù)短伽馬射線暴在無線電波段被探測到，而且直到現(xiàn)在還沒有在毫米波段被探測到。 Laskar在荷蘭拉德堡大學(xué)擔(dān)任卓越研究員時領(lǐng)導(dǎo)了這項研究，他說，困難在于與GRB的巨大距離，以及望遠鏡的技術(shù)能力。
“短GRB的余輝是非常光亮和有能量的。但是這些爆炸發(fā)生在遙遠的星系中，這意味著對我們地球上的望遠鏡來說，它們發(fā)出的光可能相當(dāng)微弱。在ALMA之前，毫米級望遠鏡的靈敏度不足以探測到這些余暉。”
在距離地球大約200億光年的地方，GRB 211106A也不例外。來自這個短伽瑪射線暴的光是如此微弱，以至于雖然早期用NASA的尼爾-蓋爾斯-斯威夫特天文臺進行的X射線觀測看到了爆炸，但在該波長下無法探測到宿主星系，而且科學(xué)家也無法確定爆炸究竟來自哪里。
“余暉對于確定爆炸來自哪個星系和了解爆炸本身至關(guān)重要。最初，當(dāng)只有X射線對應(yīng)物被發(fā)現(xiàn)時，天文學(xué)家認為這個爆發(fā)可能來自附近的星系，”Laskar說，并補充說，該地區(qū)大量的灰塵也掩蓋了該天體體，使其無法被哈勃太空望遠鏡的光學(xué)觀測所發(fā)現(xiàn)。
每一個波長都為科學(xué)家們對GRB的理解增加了一個新的維度，尤其是毫米波，對于揭開這個爆發(fā)的真相至關(guān)重要。“哈勃的觀測揭示了一個不變的星系領(lǐng)域。ALMA無與倫比的靈敏度使我們能夠更精確地確定GRB在該領(lǐng)域中的位置，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它在另一個較遠的微弱星系中。” Laskar說：“這反過來意味著這個短伽馬射線暴比我們最初想象的還要強大，使它成為有記錄以來最光亮和最有能量的一個。”
西北大學(xué)物理和天文學(xué)助理教授方文輝補充說：“這個短伽馬射線暴是我們第一次嘗試用ALMA觀測這樣的事件。短時間爆發(fā)的余輝非常難得，所以能捕捉到這一事件的閃光是非常壯觀的。在觀察這些爆發(fā)多年之后，這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)開辟了一個新的研究領(lǐng)域，因為它促使我們在未來用ALMA以及其他望遠鏡陣列觀察更多的此類事件。”
NRAO/ALMA的國家科學(xué)基金會項目官員Joe Pesce說：“這些觀測在很多方面都非常棒。它們提供了更多的信息來幫助我們理解神秘的伽馬射線暴（以及一般的中子星天體物理學(xué)），并且它們證明了空間和地面望遠鏡的多波長觀測對于理解天體物理現(xiàn)象是多么重要和互補。”
而且還有很多工作要在多個波長上進行，包括新的GRB和GRB 211106A，這可能會發(fā)現(xiàn)關(guān)于這些爆發(fā)的更多驚喜。哈佛大學(xué)天文學(xué)教授Edo Berger說：“對短GRB的研究需要迅速協(xié)調(diào)世界各地和太空中的望遠鏡，在所有波長下運行。”
“在GRB 211106A的案例中，我們使用了一些現(xiàn)有的最強大的望遠鏡--ALMA、美國國家科學(xué)基金會的Karl G. Jansky甚大天線陣（VLA）、美國宇航局的錢德拉X射線天文臺以及哈勃太空望遠鏡。有了現(xiàn)在運行的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（JWST），以及未來的20-40米光學(xué)和射電望遠鏡，如下一代VLA（ngVLA），我們將能夠產(chǎn)生這些災(zāi)難性事件的完整圖像，并在前所未有的距離上研究它們。”
Laskar補充說：“有了JWST，我們現(xiàn)在可以拍攝宿主星系的光譜，并很容易知道距離，將來我們還可以利用JWST來捕捉紅外余輝，并研究其化學(xué)成分。通過ngVLA，我們將能夠以前所未有的細節(jié)研究余輝的幾何結(jié)構(gòu)和在其宿主環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的成星燃料。我對我們領(lǐng)域即將出現(xiàn)的這些發(fā)現(xiàn)感到興奮。”