伽馬射線暴電磁能爆發(fā):時間在其中似乎會倒退重復
北京時間8月17日消息,據國外媒體報道,科學家發(fā)現(xiàn),從太空深處發(fā)出的伽馬射線暴表現(xiàn)出了一些前所未有的奇異行為。多年前,科學家鑒別了6次極高能量的電磁能爆發(fā),而這些爆發(fā)顯示了復...
北京時間8月17日消息,據國外媒體報道,科學家發(fā)現(xiàn),從太空深處發(fā)出的伽馬射線暴表現(xiàn)出了一些前所未有的奇異行為。多年前,科學家鑒別了6次極高能量的電磁能爆發(fā),而這些爆發(fā)顯示了復雜的時間可逆性波狀行為(時間在這一行為中似乎會倒退重復)證據。
伽馬射線暴是宇宙中最明亮和最具能量的事件,但只有在射線束直接指向地球時才能被探測到。
不過,科學家認為這一行為并不能證明時間旅行的可行性。相反,他們現(xiàn)在認為這些反復暴發(fā)就像高速釋放的帶電粒子,在星系碎片中不斷反彈,就像回聲一樣??茖W家稱,這會產生一種不尋常的信號,然后在數十億光年的跨度內不斷受到干擾(或者稱為噪音)并進一步扭曲。了解這一現(xiàn)象可以幫助我們深入了解大質量恒星的死亡,甚至揭開黑洞形成的奧秘。
伽馬射線暴是宇宙中最明亮和最具能量的事件,但只有在射線束直接指向地球時才能被探測到。大部分伽馬射線暴發(fā)生在數十億光年之外,在地球上觀測時,其持續(xù)時間為幾毫秒到幾小時不等。
由于伽馬射線暴信號距離地球極其遙遠,因此其清晰度往往會因為干擾(稱為“噪音”)而降低。噪音會減低信號的分辨率,并導致“拖尾”(smearing)現(xiàn)象。
伽馬射線暴的來源在很大程度上依然未知,一些研究者認為,它們來源于中子星的碰撞。另一些研究者則指出,快速旋轉的恒星塌縮成中子星、夸克星或黑洞的過程才是原因所在,由這些天體事件造就的超新星或極新星(hypernova)產生了伽馬射線暴。
由于伽馬射線暴信號距離地球極其遙遠,因此其清晰度往往會因為干擾(稱為“噪音”)而降低。噪音會減低信號的分辨率,并導致“拖尾”(smearing)現(xiàn)象,即中等規(guī)模的射線暴會呈現(xiàn)三峰,而微弱的射線暴則呈現(xiàn)單峰。
為了減少拖尾現(xiàn)象,研究人員對美國航空航天局(NASA)康普頓伽馬射線天文臺的爆發(fā)和瞬變源試驗設備(BATSE)在1991年至2000年的數據進行了分析,著重研究了其中6次異常明亮的伽馬射線暴。
科學家認為,伽馬射線暴可能是碰撞塊——一大團電子和等離子體——以極高速度被撞擊時所產生的。這接著觸發(fā)了射線的“發(fā)射”,當信號在恒星爆發(fā)后的物質云中反射時,看起來似乎會向后重復,就像回聲的回響一樣。另一個可能的原因是,這些物質云可能具有雙邊對稱的形態(tài),比如同心環(huán)。碰撞塊可以穿過這些同心環(huán)而不被反射,從而呈現(xiàn)時間逆轉的脈沖形式。
“時間逆轉脈沖結構的存在使我們相信,伽馬射線暴的物理模型必須包含很強的物理對稱性,并與單個碰撞塊發(fā)生相互作用,”美國查爾斯頓學院的研究人員在論文中寫道,“我們已經探索了許多簡單的運動學模型,發(fā)現(xiàn)一種可能是伽馬射線暴中的受撞擊物質必須呈雙向對稱分布,并且受到單個碰撞塊的撞擊,這種物理現(xiàn)象是造成單個碰撞塊過程逆轉的原因;另一種可能是單個碰撞塊在穿過雙邊對稱分布的物質時產生了發(fā)射。”
目前該研究的結果可以在預出版平臺arXiv上獲取,并將在不久后發(fā)表于《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)上。(任天)
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