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首次围绕黑暗伽马射线爆发的ALMA地图环境

<p>基于ALMA观测的艺术家对GRB 020819B周围环境的概念图片来源:NAOJ使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列,天文学家首次直接绘制了伽马射线爆发的宿主星系中的分子气体和尘埃</p><p>阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)首次直接绘制了伽马射线爆发(GRBs)主星系中的分子气体和尘埃 - 宇宙中最大的爆炸完全出乎意料的是,天然气减少了观察到比预期更多,相应更多的灰尘,使一些GRB显示为“黑暗的GRB”这项工作出现在2014年6月12日的Nature杂志上,是GRBs出现的第一个ALMA科学成果它显示ALMA有助于我们更好地发挥作用了解这些物体伽马射线爆发(GRBs)是在遥远的星系中观测到的极高能量的强烈爆发 - 宇宙爆炸中最明亮的爆炸现象持续超过几秒钟的长时间伽马射线爆发(LGRBs)[1]与超新星爆炸有关 - 在大质量恒星生命末端的强大爆炸只需几秒钟,典型的爆发释放的能量与太阳在其整个十亿年的寿命中释放的能量一样</p><p>爆炸本身通常伴随着缓慢衰减的发射,称为余辉,被认为是由被喷射物质之间的碰撞产生的</p><p>然而,一些伽马射线爆发似乎没有余辉 - 它们被称为黑暗爆发一种可能的解释是尘埃云吸收余辉辐射艺术家基于ALMA观测的GRB 020819B周围环境概念GRB发生在双鱼座(鱼类)星系的一个星系的臂上GRB是一个巨大的爆炸,一个喷射高速喷气机的方向朝向观察者的方向完全俯冲观察到的气体比预期少,相应的尘埃多,使一些GRB显得“黑暗GRB”信用:NAOJ近年来,科学家们一直在努力通过探测宿主星系来更好地了解GRB是如何形成的</p><p>天文学家期望作为GRB祖细胞的大质量恒星将在这些星系的活跃恒星形成区域被发现,这些星系将被大量的分子气体包围 - 恒星形成的燃料然而,没有观测结果来支持这一理论,留下长期存在的谜团首次由日本国家天文台的Bunyo Hatsukade领导的日本天文学家团队使用ALMA检测两个黑暗LGRB宿主中分子气体的无线电发射 - GRB 020819B和GRB 051022 - 分别约为430亿和690亿光年虽然在GRB主星系中从未发现过这样的无线电发射,但ALMA使其成为可能先进的高灵敏度[2]东京大学教授和研究团队成员Kotaro Kohno说:“我们一直在世界各地使用各种望远镜在GRB宿主星系中寻找分子气体十多年</p><p>我们努力工作的结果,我们终于利用ALMA的力量取得了显着的突破我们对我们取得的成就感到非常兴奋“ALMA的高分辨率所取得的另一项显着成就是揭示了GRB宿主中分子气体和尘埃的分布星系GRB 020819B的观测显示,在宿主星系的郊区有一个非常富含尘埃的环境,而分子气体只在其中心周围被发现</p><p>这是GRB宿主星系中首次发现这种分布[3]我们没想到GRB会在分子气体与尘埃比例低的尘土飞扬的环境中发生</p><p>这表明GRB发生在相当困难的环境中不像典型的恒星形成区域,“Hatsukade说这表明,作为GRBs的大质量恒星在它们爆炸之前改变其恒星形成区域的环境研究团队认为,与分子相比,灰尘比例高的可能解释GRB位点的气体是它们对紫外线辐射的反应差异 由于构成分子的原子之间的键很容易被紫外线辐射破坏,分子气体不能在暴露于其恒星形成区域中的大质量恒星产生的强烈紫外线辐射的环境中存活,包括最终会爆炸的恒星</p><p>作为观察到的GRB尽管在GRB 051022的情况下也可以看到类似的分布,但由于缺乏分辨率(由于GRB 051022主机位于比GRB 020819B主机更远的位置),因此尚未确认这种情况</p><p>无论如何,这些ALMA观测结果支持这样的假设,即吸收余辉辐射的尘埃,导致黑暗的伽马射线爆发“这次获得的结果超出了我们的预期</p><p>我们需要与其他GRB主机进行进一步的观察,看看是否可能GRB网站的一般环境条件我们期待未来的研究能够提高ALMA的能力,“Hatsukade注释[1]长期伽马射线爆发持续超过两秒的爆发(LGRBs)约占观察到的GRB的70%在过去十年中,发展已经认识到一类新的GRB,爆发时间不到两秒,短期GRB可能是由于合并中子星而不与超新星或超新星相关[2] ALMA在这次观测中的灵敏度比其他类似望远镜好大约五倍早期用ALMA进行的科学观察始于2011年的部分阵列(eso1137)这些观测结果是用阵列仅由24-27个天线组成,分离距离最多只有125米66个天线中最后一个(eso1342)的完成为ALMA在不久的将来能够显示的内容提供了很大的希望,因为可以安排天线在不同的配置中,天线之间的最大距离从150米到16千米不等[3]在星际介质中,尘埃质量与分子气体质量的比例约为1%</p><p>银河系和附近的恒星形成星系,但它在GRB周围地区高出十倍或更多倍020819B出版物:B Hatsukade等人,“来自尘埃带少量分子气体的两个γ射线爆发”,Nature 510, 247-249(2014年6月12日); doi:101038 / nature13325来源:欧洲南方天文台图片:

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