如果你是一个邪恶的天才超级恶棍,想要用一个巨大的凌乱的太空卡布卢来吓唬你的敌人,这里有一个新颖的方法来做到这一点。在你的敌人面前将几颗古老的恒星遗迹击打在一起。
结果将给你带来令人欣喜的巨大、明亮的爆炸,再加上整个宇宙可见的额外伽马射线爆发。而且,它会吓到每个人都听从你的邪恶命令。
当然,要做到这一点,你需要拥有非常奇怪的力量。这些不存在于漫画领域之外。但是,在现实宇宙中,有很多方法可以做到这一点。你只需要那些在太空中挤在一起的巨大恒星物体。然后,他们靠得太近了,然后——哎呀!数十亿光年范围内可见的大规模爆炸。
GRB 191019A:歼星舰
2019 年 10 月 19 日,天文学家将注意力集中在此类事件的来源上,即 GRB 191019A。第一个迹象是持续约一分钟的长时间伽马射线暴(GRB)。 (对于 GRB 而言,这很长,尽管有证据表明有些持续时间更长。然而,大多数只有几秒到几微秒长。)尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台立即检测到了它。
天文学家花了几个月的时间观察GRB源逐渐消退的余辉。他们使用了国际双子座天文台、北欧光学望远镜和哈勃太空望远镜。这些观测揭示了距我们约 30 亿光年的星系拥挤中心的恒星死亡场景。
观察者将其描述为恒星残骸和恒星在银河系中央超大质量的混乱邻域中发生的一场几乎是毁灭德比式的碰撞。 GRB 闪光的来源距离银河系中心仅 100 光年。事实证明它非常接近中心超大质量黑洞。
“这些新结果表明,恒星可能会在宇宙中一些最密集的区域中遭遇灭亡,在那里它们可能会被驱动碰撞,”说安德鲁·莱文,主要作者一张纸关于GRB及其来源。
“这对于了解恒星如何死亡以及回答其他问题(例如意想不到的来源可能会产生什么)是令人兴奋的我们可以在地球上探测到。”
在不寻常的地点寻找歼星舰
莱文表示,这一事件的不同寻常之处在于它发生在一个非常古老的星系中。
莱文说:“我们的后续观察告诉我们,这次爆发很可能是由两个致密天体合并引起的,而不是一颗大质量恒星的坍缩。”
“通过将其位置精确定位到先前确定的古代星系的中心,我们获得了第一个诱人的证据,表明恒星走向灭亡的新途径。”
老化的星系不一定是您期望发现如此巨大烟花的地方。那是因为它早已过了恒星形成的黄金时期。大多数巨星已经以超新星的形式死亡。然而,它的核心可能是在碰撞中摧毁恒星残骸的完美场所。
许多古代星系的中心区域拥有大量的恒星。据估计,有超过一百万人涌入一个只有几光年宽的区域。还有气体和尘埃云,以及大量的恒星遗迹——以及大质量恒星死亡产生的中子星。
所有这些物体都聚集在中央超大质量黑洞周围。在中心黑洞的引力影响下,将两个恒星物体(无论它们是附近的恒星还是残余物)聚集在一起并不需要太多的时间。
前一秒,两个物体互相旋转;接下来它们碰撞并产生巨大的爆发,我们将其视为持续时间较长的伽马暴。还有一个爆裂,紧接着一道光芒闪过。
寻找更多伽玛暴
天文学家在正常星系中并没有看到很多这种漫长的碰撞伽玛暴,但它们发生的频率可能比任何人想象的都要高。它们所在的星系核心通常被气体和尘埃云隐藏,掩盖了最初的伽马暴闪光和随后的余辉。幸运的是,GRB 191019A 或多或少是在“晴朗的情况下”发生的,这让观测者有机会长时间观察它。
GRB 191019A 是第一个观测到的涉及拥挤星系核心环境中恒星遗迹的事件。莱文和其他人现在知道要寻找什么,希望找到更多这样的东西。他们的希望是将伽马暴探测与相应的引力波探测相匹配,这将揭示更多关于它们的真实本质并确认它们的起源,即使是在最黑暗的环境中。
幸运的是,现有的天文台以及维拉·C·鲁宾天文台等即将建成的设施可以发挥作用。
“像这样的伽马射线暴研究是一个很好的例子,说明了该领域如何通过许多设施的共同努力而真正取得进展,从伽马暴的探测到用双子座等望远镜发现余辉和距离,再到对事件的详细剖析整个电磁频谱的观测,”莱文说。