巨变中的宇宙—遥远耀变体爆发伽马射线

萧路

【正见新闻网2019年01月06日】

 
图:DA 193的伽马射线爆发。Credit: Paliya et al. 2018

耀变体是宇宙中最强力的天体之一。它们中心藏有一个超大质量黑洞,大约从一百万到十亿个太阳质量不等。在黑洞的强力吸积周围物质的过程中,它会爆发出近光速的等离子体喷流。如果这个喷流恰好正对着我们,那它就会显得非常明亮且光变非常迅速,因此得名耀变体。

耀变体能在全部电磁波频段发光。然而对于很多遥远的耀变体,它们发出的伽马射线一般会在传播到地球过程中被星际间的无线电和红外线吸收收耗散掉。所以罕有发现遥远耀变体爆发伽马射线。

由德国电子加速器研究中心(DESY)的Vaidehi Paliya博士领导的研究小组惊奇发现一个高红移耀变体突然爆发强力伽马射线。这个耀变体编号为DA 193,离我们非常遥远,红移高达2.36,大约600多亿光年。利用费米空间伽马射线望远镜(Fermi Space Gamma-ray Telescope),研究小组发现DA 193爆发的伽马射线强度高达1050 erg/s,相当于太阳亮度的数亿亿倍!

研究小组认为,这么强大的伽马射线很可能是DA 193的喷流突然加速了大量高能电子,从而引发强力辐射。这可能意味着其中心黑洞正在加速吸积周围物质。这次发现的剧烈伽马射线展现了遥远宇宙中正在发生的巨变的冰山一角。

同时,观测这些遥远的高红移耀变体有重大的宇宙学意义。它可以帮助我们了解宇宙中高能伽马射线是如何被吸收耗散的,从而了解宇宙的微波背景辐射的分布情况。

这篇论文于2018年12月18日公布在arXiv.org上。

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