维拉脉冲星效果图(图源:德国电子同步加速器研究所科学传播实验室)
众所周知,脉冲星是一种神奇的天体。它们属于中子星,这种天体是死亡恒星剩下的物质所组成的。它们能把数倍于太阳质量的物质压缩到比一座城市还小的体积里。旋转速度最快的中子星能转得比厨房搅拌机还快。有时,它们会射出电磁辐射束,如果这些辐射束碰巧“唰”过地球,我们就会称它们为脉冲星。今年,天文学家们又发现了另一个“天文之最”:从脉冲星中探测到了有史以来能量最高的伽马射线光子。天文学家利用位于纳米比亚的高能立体望远镜系统,观测到了来自一颗脉冲星的光子,这颗脉冲星位于维拉星座方向约1000 光年处。这种能量下的单个光子能量比典型的太阳耀斑产生的光子威力大 200 多万倍,所以它们产生在如此遥远的地方可是件好事。
4.现在,是极亮之船
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智利南双子望远镜观测到到创纪录的 GRB221009A 伽马射线暴。(图源:双子星天文台/美国光学-红外天文实验室/美国国家科学基金会/美国大学天文研究协会/布里安·奥康纳 (马里兰大学帕克分校/乔治·华盛顿大学) 及 吉莉安·拉斯汀贾德和方文辉(西北大学))
说到伽马射线,脉冲星并不是唯一能够发射这种射线的天体。事实上,有些爆发因非常强烈,所以也被恰当地称为伽马射线暴。2022 年,天文学家观测到了有史以来最亮的伽马射线暴,他们将其命名为“船”(BOAT),意为“有史以来最亮的”(即词组大写首字母缩写)。到了2023年,另一个天文学家团队确定,“船”源自银河系后方的一个星系,其威力足以扰乱地球上层大气。强烈的辐射影响了电离层(位于 50 到 350 公里的高度之间)。研究小组表示,实际影响并不是很大,但存在影响这一事实令人惊讶。
5. 反重力不存在了
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研究反物质引力状况的实验示意图。(图源:凯伊“奥尼克斯”李/美国国家科学基金会)
反物质与普通物质一样,只是它带有相反的电荷。例如,正电子的质量和自旋与电子相同,但它带有正电荷而不是负电荷。反物质于20 世纪初被首次发现,是理论物理学的重要基石。但是,除了电荷之外,反物质和普通物质到底有多相同呢?今年,物理学家确定:没错,它们的行为都是一样的,尤其是在对引力的反应上。
广义相对论认为,反物质和普通物质的行为应该完全相同,但直到今年才进行了确凿的结论性测试。这并不令人惊讶,但能把这类事情从待完成清单上划掉也是件好事。毕竟,大自然还会给我们带来很多惊喜,而且你永远不知道会在哪里发现它们。
6. 中微子工厂
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黑洞喷流直指地球的插图。(图源:美国航空航天局/戈达德太空飞行中心概念图像实验室)
中微子有各类型的能量,也有多种奇特的来源。2023 年,天文学家又发现了一个新来源:巨型黑洞。黑洞本身并不会产生中微子——毕竟,没有什么能逃出它们的引力魔掌,但卷入其巨口中的气体肯定会产生中微子。在那里,等离子体的速度会达到部分光速,并加热到数万亿度。这些能量足以产生各种疯狂的粒子,包括中微子,因此天文学家发现中微子不断冲刷着地球。
7. 暗物质谜团
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