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引力透镜再次出镜:伽马暴“双峰驼”

紫金山天文台
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在前篇“单峰驼?双峰驼?宇宙放大镜下的神秘射电信号”中,已经介绍了在引力透镜这个巨型“放大镜”下,我们看到的部分宇宙的图像会被扭曲。既有光学波段上已观测到的“孪生类星体”“爱因斯坦十字”和“爱因斯坦环”等,也有在射电波段上观测到的单峰轮廓快速射电暴变成双峰轮廓的现象。实际上,引力透镜效应适用所有电磁辐射,今天就介绍一下波长很短的伽马射线被引力透镜扭曲后的变化。

伽马射线暴——军事卫星的意外收获

我们知道,核爆炸会产生大量的伽马射线。冷战期间,美国曾在1963年10月到1970年4月共发射12颗Vela号军事侦查卫星,通过监测伽马射线来监视地面核爆炸试验。1967年,卫星意外地监测到一些短暂出现的伽马射线,其光变结构与核试验的模式明显不同,随后克莱贝萨德尔(Klebesadel)等人证实,这些射线并非人为,而是来自宇宙空间。不过由于军事保密的原因,关于伽马射线暴的首批观测资料直到1973年才发表。伽马射线暴,简单来说就是一种宇宙空间中伽马波段流量急剧增加又急剧衰减的现象。

Vela 卫星探测的首个伽马暴事件的光变[1]

随着空间天文的发展,人们对伽马暴的认识也逐渐深刻。1991年,康普顿伽马射线天文台(CGRO)成功发射,其中搭载的一个仪器为突发和暂现源实验(BATSE)。整个 CGRO 在轨运行的时间内,一共探测到了 2704 个伽马暴事件。大量的观测样本推动了伽马暴的统计研究,重要的进展有:伽马暴空间分布各向同性的观测证据确凿,强烈预示着它是宇宙学起源而并非银河系起源;伽马暴辐射持续时间具有明显独立的分布,可以分为长伽马暴(T₉₀>2 秒)和短伽马暴(T₉₀

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三社区红
少傅级
2022-01-25