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美国宇航局的钱德拉发现了一个神秘的宇宙爆炸

发布日期:2018-05-16

CDF-S瞬态动画。

em美国宇航局的钱德拉X射线天文台在Chandra Deep Field-South数据中发现了一个神秘的X射线闪光。神秘的X射线源在几个小时之内变得更亮了1000倍,然后大约一天就会大幅度衰落。有证据表明,这是一种破坏性事件,但可能与以往任何时候都不相同。 / em

CDF-S瞬变的静止图像。

X射线源位于被称为Chandra Deep Field-South(CDF-S)的天空地区,具有卓越的性能。在2014年10月之前,这种来源在X射线检测中未被发现,但随后在几个小时内爆发并至少变亮1000倍。大约一天之后,消息来源已经完全褪去了钱德拉的敏感度。

来自哈勃和斯皮策太空望远镜的数千小时的遗留数据帮助确定该事件可能来自地球约107亿光年的一个微弱的小星系。几分钟后,X射线源产生的能量比这个星系中所有恒星多一千倍。

智利圣地亚哥智利天主教大学的弗朗茨鲍尔说:“自从发现这个来源以来,我们一直在努力了解它的起源。” “这就像我们有一个拼图游戏,但我们没有所有的棋子。”

解释X射线源的三种主要可能性中的两种援引伽马射线爆发(GRB)事件。 GRB是由大质量星体的坍塌或由中子星与另一个中子星或黑洞合并而引发的喷射爆炸。如果射流指向地球,则会检测到一阵伽马射线。随着射流的扩大,它会损失能量,并在X射线和其他波长处产生更弱,更多向各向同性的辐射。

据研究人员称,对于CDF-S X射线源的可能解释是GRB不是指向地球,或是位于小星系之外的GRB。第三种可能性是一个中等大小的黑洞撕碎了一颗白矮星。

“这些想法都不符合数据,”共同作者,宗座天主教大学的Ezequiel Treister说,“但是,再次,我们很少见到实际数据中提出的任何可能性,所以我们不会”根本不了解他们。“

在两个半月的曝光时间内,Chandra观察到CDF-S区域,这个神秘的X射线源在任何其他时间都没有出现过。此外,在钱德拉对天空其他部分的观测中还没有发现类似的事件。

CDF-S中的这个X射线源与Jimmy Irwin及其合作者在椭圆星系NGC 5128和NGC 4636中发现的尚未解释的可变X射线源具有不同的特性。特别是CDF-S来源可能与中子星,白矮星或质量星的破坏有关,X射线的发光量大约为10万倍。它也位于一个更小和更年轻的主星系中,并且仅在单个数小时爆发期间被检测到。

“我们可能已经观察到一种全新的灾难性事件,”瑞士苏黎世联邦理工学院合着者凯文·沙万斯基说。 “不管它是什么,需要更多的观察来确定我们所看到的。”

通过Chandra档案以及ESA的XMM-Newton和NASA的Swift卫星进行的其他高度有针对性的搜索可能会发现更多这类变量对象的例子,这些变量对象至今未被人注意。 Chandra和其他X射线望远镜未来的X射线观测也可能揭示出与其他物体相同的现象。

如果X射线源是由中子星与黑洞或其他中子星合并触发的GRB引起的,那么也会产生引力波。如果这样的事件发生在距离地球很近的地方,在几亿光年内,它可能被激光干涉仪引力波观测站(LIGO)检测到。

描述这一结果的论文出现在2017年6月的皇家天文学会月刊中。

研究:一个新的,微弱的X射线瞬变群体

来源:马歇尔太空飞行中心莫莉波特