這是有史以來觀測到的最明亮的宇宙爆炸,天文學家仍在熱烈辯論其起源和影響。但 2004 年 12 月 27 日,我們銀河系中一顆奇異恆星產生的巨大耀斑,已經為一個存在了 10 年的天體物理學謎團提供了部分解決方案。遙遠星系中的這種“磁星”耀斑可能至少解釋了某一類無法解釋的伽馬射線暴。
儘管距離我們 50,000 光年,但 12 月的耀斑比滿月還要明亮。然而,沒有人真正看到它,因為它幾乎以高能伽馬射線的形式爆發了其驚人的能量,完全飽和了美國宇航局斯威夫特衛星上靈敏的爆發警報望遠鏡,該望遠鏡在五週前才發射入軌。“這是一次令人震驚的事件,”荷蘭阿姆斯特丹大學的伽馬射線暴研究員拉爾夫·維傑斯回憶道。
在得知巨大耀斑後,斯威夫特科學家、洛斯阿拉莫斯國家實驗室的大衛·帕爾默立即有了一個預感。他推斷,如果類似的磁星耀斑發生在遙遠的星系中,它將與所謂的短伽馬射線暴無法區分,持續時間約為兩秒或更短。這些短暴與持續幾秒到幾分鐘的長暴截然不同。天文學家認為,迄今為止在遙遠星系中探測到的長伽馬射線暴,預示著超大質量、快速旋轉恆星的災難性和終結性爆炸。然而,這種提出的機制可能不適用於短伽馬射線暴。
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帕爾默發展了他的想法,發現磁星耀斑至少提供瞭解釋的一部分。在他和他的同事發表在《自然》雜誌上的一篇分析報告中,他們得出結論,至少有百分之幾的短暴很可能可以用這種方式解釋。根據觀測到的光度和預期的巨磁星耀斑頻率,其他相對附近的星系每年會發生幾十次此類事件。這個數量不足以解釋所有的短伽馬射線暴,但帕爾默說,“5% 是一個很好的近似值。” 他打趣說,這個數字“可能不會超出 20 倍,這在這一行實際上已經相當不錯了。”
至於其他短伽馬射線暴的原因,美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的克里薩·庫維利奧圖說,主要的解釋是相互環繞的兩顆中子星的劇烈合併。但帕爾默指出:“透過 12 月 27 日的事件,我們現在知道中子星合併並非所有短伽馬射線暴的原因。它們是否是其中任何一個的原因仍然是一個懸而未決的問題。” 維傑斯同意,中子星合併是否會產生這種型別的伽馬射線暴仍不清楚。
不過,答案可能很快就會到來。天文學家預計,4 月初全面投入執行的斯威夫特衛星將準確地確定許多短暴的天空位置和距離,使科學家最終能夠掌握這些神秘現象。帕爾默對此持樂觀態度:“我們看到的下一個伽馬射線暴可能會帶來啟示。”