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30倍于太阳:银河惊现神秘物体 狂发射线

归档日期:06-17       文本归类:发射线      文章编辑:爱尚语录

  研究人员利用NASA费米伽马射线太空望远镜开展了此次观测。此前科学家曾猜测,这一信号或为暗物质存在的迹象。但此次新发现对这一理论提出了调整。暗物质是物质的一种形态,占宇宙中全部物质的85%,但目前还未被探测到。

  这支研究团队由世界各地的天体物理学家组成,包括斯坦福大学SLAF国家加速器实验室的研究人员在内。他们借助NASA费米广域望远镜(LAT)搜寻伽马射线的痕迹。伽马射线是光的形态中能量最强的一种。

  最终研究人员得出结论,认为这些伽马射线来自脉冲星,而非相撞的暗物质。科学家指出,银河系中央的伽马射线爆发最可能是脉冲星的产物。脉冲星体积比太阳大30倍,是坍缩后的远古恒星残留的密度极高、快速旋转的内核部分。这些脉冲星或属于双星系统、拥有一颗伴星。它们可以从伴星身上汲取能量,从而大大延长寿命。

  银河系中大部分伽马射线都源自于恒星之间由宇宙射线点亮的气体。宇宙射线由恒星爆炸时、即超新星产生的带电粒子构成。但伽马射线也由超新星的残留物生成,也就是恒星坍缩后形成的脉冲星,它们可释放出伽马射线。

  大多数研究人员认为,暗物质并非由质子、中子和电子构成,而是由我们尚未发现的粒子组成,它们几乎从不与引力之外的常规物质发生反应,因此很难探测到。

  只有当暗物质衰变、或与其它暗物质相撞并湮灭时,科学家才有可能观测到它的存在。“一些理论认为,上述活动会产生伽马射线。”KIPAC研究所费米团队的赛斯·迪戈尔博士指出,“我们利用费米广域望远镜在宇宙中富含暗物质的区域、如银河系中央等,寻找此类辐射。”

  “最近由美国和荷兰研究团队开展的两项研究显示,银河系中央额外的伽马射线呈散点状分布,不像暗物质信号那么平滑。”KIPAC研究所的埃里克·查尔斯博士(DrEricCharles)表示,“这些研究结果说明,伽马射线的散点状分布或许是由点状射线源造成的,但我们用费米广域望远镜无法观察到这些星星点点的天体,因为伽马射线密度过高,宇宙中央太过明亮。”

  本次最新研究将此前的分析提升到了一个新高度,可以看出散点状的伽马射线信号与脉冲星的表现一致。“考虑到银河系中70%的点状射线源都是脉冲星,它们是最可能产生这些伽马射线的天体。”迪莫洛博士指出,“但真正使我们得出这一结论的,是脉冲星的一项独特物理特性。”

  脉冲星的光谱非常特殊,它们释放的能量会按照一种独特的规律、随着其释放的伽马射线的能量变化而变化。“利用脉冲星光谱的形状,我们建立了宇宙中央约1000颗脉冲星释放的光线模型,同时无需考虑暗物质的作用。”

  “独立的脉冲星寿命通常为1000万年,比银河系中央最古老的恒星寿命短得多。”查尔斯博士表示。“而我们至今还能观察到由这些脉冲星释放的伽马射线,说明这些脉冲星属于双星系统、还拥有一颗伴星。它们可以从伴星身上汲取能量,从而大大延长寿命。”

  此次最新研究还增添了其它数据,进一步挑战了“伽马射线来自暗物质”的观点。迪戈尔博士指出,如果这些信号的确与暗物质有关,我们在其它星系中央也能观测到类似信号。

  前不久,天文学家在距银河系最近的仙女座星系中观察到了强烈的伽马射线爆发现象。研究人员相信这或许也与脉冲星、而非暗物质有关。

  费米广域望远镜团队分析了银河系中央边长为40度的一大片区域(满月的直径约为0.5度)。但在最靠近中心的、边长为4度的区域中,射线源分布极为密集,因此很难将它们一一看清,整合出一条平滑的、符合暗物质规律的伽马射线分布曲线,进一步减少了暗物质假说的可能性。

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